放大-转发OFDMA中继系统多业务资源分配方案

针对独立功率限制、放大–转发OFDMA中继系统的多业务资源分配问题,提出一种在满足实时用户要求前提下,非实时用户数据速率最大化的资源分配方案. 根据业务的不同将问题分解为实时和非实时用户的资源分配两个子问题. 对于实时用户的资源分配,利用Lagrange方法计算. 对于非实时用户的资源分配,每个子载波分配给信道条件最好的用户,针对功率分配提出两步功率分配方法. 首先按照总功率约束进行初始功率分配,然后对各子载波的功率进行调整以满足独立功率约束. 对于子载波分配提出一种低复杂度的子载波集合分配算法. 仿真结果表明,该方案在满足多业务用户要求的同时使系统性能得到优化,且计算复杂度低.     

OFDMA中继网络上行链路资源分配算法设计

针对放大-转发OFDMA中继网络上行链路,考虑具有不同QoS要求的异构业务场景,在用户与中继独立功率约束条件下,提出一种子载波对匹配分配与功率分配算法,以实现在满足非弹性用户速率需求前提下,最大化弹性用户和速率的目标.为降低算法计算复杂度,将原混合二进制整数规划问题分解为子载波对匹配分配,非弹性用户与中继、弹性用户与中继联合功率分配三个子问题,从而实现计算复杂度从指数级别到线性的下降.仿真结果显示,所提方案能够满足非弹性用户的速率需求,且弹性用户的和速率容量明显高于等功率分配原则和未进行子载波匹配下的资源分配算法.     

基于中继能量收集的协作通信中的吞吐量分析

研究了无线协作通信系统中基于中继能量收集的吞吐量最大化问题。首先对源端单天线工作模型的吞吐量进行了分析,由于无初始能量,中继需要对源端发射的射频信号进行能量收集,当收集的能量达到阈值后,中继将源端发射的信号放大转发至目的端。然后提出源端双天线工作模型,中继同时从两根天线发射的信号中收集能量,当中继收集的能量达到阈值后也同样把信息转发给目的端,在一个时隙内,两个信道中只要有一个信道完成信息转发即拥有吞吐量。仿真分析验证了表达式的正确性,仿真结果还表明提出的源端双天线通信模型的性能优于单天线模型。     

两跳多中继网络中改进的前向放大中继策略

单源单宿多中继多天线系统中,中继总功率受限的最大化系统传输速率问题为非凸优化问题.针对此问题分别提出TFSA (Target Function Simplified Algorithm)和CCSA（Constrain Conditions Simplified Algorithm）两种优化算法.TFSA通过缩放信道矩阵与其共轭转置矩阵乘积的特征值使此问题成为凸优化,并使用传统凸优化方法获得其最优数值解;CCSA通过缩小此优化问题的约束集并转换自变量使之成为凸优化,再利用拉格朗日算法获得其解析解,能够实现算法复杂度和系统性能的折衷.实验仿真表明,TFSA算法能逼近最优算法实现的系统性能; CCSA与已有算法比较获得了一定的速率增益,且实现复杂度低.     

调制速率对放大转发MQAM中继链路能效性能的影响

针对采用放大转发和MQAM调制的源-中继-终端的通信链路,研究了在保证终端解调误码率低于给定值条件下调制速率对能量效率的影响.推导了射频电路消耗的最小功率,在考虑电路消耗功率的情况下得到了能效性能的函数表达式.理论分析表明,能效性能是调制速率的拟凹函数,当调制速率增大时,能效先递增再递减.通过仿真计算验证了理论分析的正确性.     

功率分配对前向放大协作分集技术的影响

针对认知无线电对主用户检测时间的严格要求,将协作分集技术中的前向放大方法用于主用户检测的过程。某节点检测到主用户时,其他节点可以将此信息相互中继,从而减少检测时间。当节点同时要传输自己的信息时,需要进行功率分配。仿真结果表明,在中继节点无论有无功率分配,协作分集技术都可以增加检测概率。     

重叠编码放大转发协作通信系统研究

为进一步提升协作通信系统的频谱效率,将重叠编码复用技术引入协作通信,设计了采用重叠编码的放大转发（ampli-fy-and-forward,AF）系统,并采用复数域的Viterbi解码算法对其进行译码。在平坦Rayleigh衰落信道下的仿真表明,通过改变不同的编码复用系数,新系统仅使用二阶调制就能使频谱效率高于1（b/s）/Hz。此外,在相同频谱效率下,较传统高阶调制AF协作通信系统,新系统的误比特率（bit error rate,BER）性能有显著提升,如当BER等于10-3时,新系统的每比特能量与噪声功率谱密度之比（Eb/N0）将减少6～7 dB。     

多中继放大转发协同通信系统功率分配方法

功率分配一直是无线通信系统中的一项最主要的关键技术,研究如何提高能量利用率对无线通信系统有重大意义.针对多中继放大转发协同通信系统,提出一种新型的功率分配方法,以最小化发送功率为目标,将模拟退火(simulated annealing,SA)算法应用于求功率分配因子.仿真结果表明,该方法在误码率性能和系统容量方面都明显优于等功率分配方法.在给定误码率情况下,该方法能够节省发送功率。     

协同通信系统中混合转发模式设计与仿真

针对无线局域网的系统容量与抗多径衰落等问题,提出在协同通信系统中,采用放大转发模式与解码转发模式混合进行转发的设计方案,同时给出混合转发模式下终端接收机的设计方案、功率分配方案及系统模型.并且通过仿真对放大转发模式、解码转发模式、混合转发模式在不同编码方式下与直接发送模式的性能比较.仿真结果表明,混合转发模式提高了频率选择性衰落信道中的误码性能,具有更良好系统容量与抗多径能力.     

多用户卫星通信系统的中断性能分析

针对卫星通信系统,分析了基于门限判断放大转发(amplify-and-forward, AF)协议情况下的系统中断性能。首先,考虑星载天线增益和卫星链路损耗,并假设卫星链路的小尺度衰落服从阴影莱斯(shadowed-Rician, SR)分布,推导出多用户卫星通信系统的中断概率闭合表达式。然后,为了便于进一步分析系统的性能,推导出高信噪比(signal noise ratio, SNR)条件下系统中断概率的渐近表达式,得到系统的分集度和编码增益的解析表达式。最后,计算机仿真验证了理论分析的正确性,并分析了用户数和信道参数对多用户卫星通信系统性能的影响,从而为实际系统设计提供了参考和依据。