噪声相关高斯双天线中继信道的可达速率和容量研究

作     者：袁妍 

作者单位：南京邮电大学 

学位级别：硕士

导师姓名：赵君喜

授予年度：2013年

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 081001[工学-通信与信息系统] 

主      题：高斯双天线中继信道 相关噪声 可达速率 容量上界 译码前传 压缩前传 放大前传 

摘      要：伴随着卫星通信、光纤通信的发展，多用户信息论在通信系统中的应用越来越广泛。中继信道协作可以有效地提高信道的容量，是人们研究的一个重要课题。研究中继信道的信道容量与编码策略、选择最佳的编译码策略可以提高信道利用率，避免造成资源的浪费。 本文主要研究噪声相关高斯双天线中继信道的可达速率和容量。第一、二章阐述了多用户信息论、中继信道的研究现状及意义，概述了中继信道有关的信息论基础;第三、四章分别研究了全工和时分半双工噪声相关高斯双天线中继信道在不同中继策略下的可达速率;第五章针对噪声相关系数取特殊值的情形，给出了两个容量可达定理。 本文的主要研究成果如下： 1、对全工模式下双天线中继信道模型进行研究，给出了全工模式时的容量上界以及译码前传、压缩前传中继策略下的可达速率。 2、在时分半双工模式下对双天线中继信道模型进行研究，给出了相应的容量上界以及译码前传、压缩前传、放大前传中继策略下的可达速率。 3、给出噪声相关系数取特殊值时的两种容量可达定理。前者等价于传统的退化高斯中继信道，用译码前传中继策略可以实现;后者等价于逆退化高斯中继信道，用压缩前传中继策略可以达到。与对应的单天线中继信道模型相比较，数值实验表明双天线中继信道模型在提高信道传输速率方面确实具有明显的优势。最后，本文还分析了噪声相关系数对压缩前传、放大前传中继策略下可达速率的影响。