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低轨卫星移动通信系统中译码前传协作策略的性能研究

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信号处理 2011年第3期27卷 362-368页

作者：揭晓张更新臧国珍解放军理工大学通信工程学院南京210007

卫星移动通信信道是典型的衰落信道,其信道特性在不同的环境中通常被表述为三种衰落形式,即Rayleigh衰落、Rician衰落和遮蔽Rician衰落。为了保证可靠的通信,系统需要采用具有较强抗衰落能力的技术来进行信号的传输。近年来,协作分集技... 详细信息

卫星移动通信信道是典型的衰落信道,其信道特性在不同的环境中通常被表述为三种衰落形式,即Rayleigh衰落、Rician衰落和遮蔽Rician衰落。为了保证可靠的通信,系统需要采用具有较强抗衰落能力的技术来进行信号的传输。近年来,协作分集技术因其能显著地提高无线通信系统的性能而吸引了大量的研究关注。莱曼等人的研究中提出了多种协同策略,包括放大前传,译码前传和编码协同等。本文中提出将协作分集技术应用在低轨卫星移动通信系统用户下行链路(卫星和终端用户之间的通信链路)中以减小信道衰落的影响。建立系统模型,分析得出该系统采用译码前传协作策略的通用误码率公式,由此推导出用户下行链路在Rayleigh衰落信道、Rician衰落信道、遮蔽Rician衰落信道条件下的系统误码率公式。仿真结果表明,理论分析和仿真结果完全吻合,本系统相对于传统无协作系统有较大的性能优势。

关键词：卫星通信协作分集译码前传

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基于译码前传的跨层中继选择策略研究

华北电力大学学报（自然科学版） 2010年第3期37卷 97-102页

作者：尹露娟陈智雄苑津莎华北电力大学电气与电子工程学院河北保定071003

协作中继提高了无线网络系统的可靠性。基于译码前传模式,结合跨层协作思想,提出了一种基于MAC层和物理层的跨层中继选择实现方案。方案首先解决了中继协作时机问题;以最小中断概率为目标,给出了如何选择中继节点以及分配发射功率的方法... 详细信息

协作中继提高了无线网络系统的可靠性。基于译码前传模式,结合跨层协作思想,提出了一种基于MAC层和物理层的跨层中继选择实现方案。方案首先解决了中继协作时机问题;以最小中断概率为目标,给出了如何选择中继节点以及分配发射功率的方法;最后给出了跨层协作中继选择实现框图及具体步骤。以跨层设计为基础,中继进行选择时可以依据最新的信道状态信息,使选择更加有效;拥有具体的发射功率分配方案,能够更有效地利用发射功率。仿真结果表明,所提方案能够获得更好的中断概率性能。

关键词：协作通信跨层中继选择译码前传中断概率

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基于译码前传的中继旋转准正交空时分组码

通信技术 2018年第2期51卷 305-311页

作者：吴平李正权江南大学轻工过程先进控制教育部实验室江苏无锡214122

提出了基于译码前传的中继旋转准正交空时分组码(Space Time Block Code,STBC),设计了码率为1、发射天线数为4的旋转码,然后在中继端和接收端分别采用快速最大似然译码算法和成对译码算法进行译码,最后与未旋转和中继前旋转两种STBC分... 详细信息

提出了基于译码前传的中继旋转准正交空时分组码(Space Time Block Code,STBC),设计了码率为1、发射天线数为4的旋转码,然后在中继端和接收端分别采用快速最大似然译码算法和成对译码算法进行译码,最后与未旋转和中继前旋转两种STBC分别进行仿真对比。结果表明:当BER=10-3时,BPSK调制下,所提STBC比未旋转STBC和中继前旋转STBC分别有1.9 d B和1 d B的增益;QPSK调制下,所提STBC比未旋转STBC和中继前旋转STBC分别有1.8 d B和0.9 d B的增益;8PSK调制下,所提STBC比未旋转STBC和中继前旋转STBC分别有1.3 d B和0.6 d B的增益;在相同SNR条件下,中继旋转STBC与中继未旋转STBC和中继前旋转STBC相比具有更低的误码率,可以改善系统系能;当SNR增加时,所提码字的误码率将降得更快。

关键词：译码前传准正交设计空时分组码最大似然译码

协作系统中联合功率分配和自适应多电平正交幅度调制算法

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上海交通大学学报 2012年第6期46卷 910-915页

作者：陈勇占敖何晨蒋铃鸽上海交通大学信息传输与处理实验室上海200240

基于瑞利衰落的单源单宿多中继译码转发(Decode-and-Forward,DF)协作系统,提出了一种联合功率分配和自适应多电平正交幅度调制(M Quadrature Amplitude Modulation,M-QAM)算法.推导出了在高信噪比下系统误符号率(Symbol error ratio,SER... 详细信息

基于瑞利衰落的单源单宿多中继译码转发(Decode-and-Forward,DF)协作系统,提出了一种联合功率分配和自适应多电平正交幅度调制(M Quadrature Amplitude Modulation,M-QAM)算法.推导出了在高信噪比下系统误符号率(Symbol error ratio,SER)的紧密上界闭式表达式,并在给定系统SER的条件下,得到最小化SER的功率次优分配和实现M-QAM自适应速率控制的联合算法.该联合算法仅需要在发送端获得信道统计状态信息(Channel Statistic State In-formation,CSSI),从而避免了系统信道瞬时状态信息交互的开销.实验仿真表明,在高信噪比下,推导的闭式表达式逼近蒙特卡罗实验结果,提出的联合算法带来了性能增益.

关键词：协作通信译码前传功率次优分配自适应

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网络-信道联合编码的DmF协作通信技术

电讯技术 2010年第4期50卷 51-55页

作者：李顾史治平胡紫嘉电子科技大学通信抗干扰国家级重点实验室成都611731 东南大学移动通信国家重点实验室南京211189

提出了一种采用网络-信道编码的解调前传(DmF)协作通信方案。与译码前传(DF)相比,DmF协作方式在中继处只对信号进行解调而非译码,因此,大大降低了中继节点的复杂度。在由两个用户、一个中继节点和一个基站组成的通信模型中,采用LDPC信... 详细信息

提出了一种采用网络-信道编码的解调前传(DmF)协作通信方案。与译码前传(DF)相比,DmF协作方式在中继处只对信号进行解调而非译码,因此,大大降低了中继节点的复杂度。在由两个用户、一个中继节点和一个基站组成的通信模型中,采用LDPC信道编码与网络编码结合的方式,构造了一种DmF协作传输方式。在基站处,通过构造的H矩阵对来自两用户及中继的信号进行联合译码。仿真结果表明:所给方案的性能优于非协作方式及无网络编码的协作通信方式,随着信噪比的增加这种优势会更加明显;另外,DmF的性能与DF的非常接近,但其设备复杂度却大大降低,因此DmF比DF方式更具实用性。同时,该方案在降低设备复杂度、减少延迟、有效对抗无线信道慢衰落、提高通信性能及频谱利用率等方面都是非常有效的。

关键词：协作通信网络-信道编码解调前传译码前传 LDPC码

噪声相关高斯双天线中继信道的可达速率和容量研究

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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：袁妍南京邮电大学

学位级别：硕士

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... 详细信息

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。

关键词：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

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机会协同通信系统的中继公平性研究

通信技术 2011年第10期44卷 13-15页

作者：张媛郭爱煌同济大学电子与信息工程学院上海201804 毫米波国家重点实验室江苏南京210096

为提高机会协同通信系统的中继选择公平性,提出了以不影响系统中断性能为目标的协同方案。在建立了协同通信系统模型的基础上,提出机会协同方案,并引入比例公平算法对机会协同方案进行改进;分别对2种方案下的中继选择概率与系统中断概... 详细信息

为提高机会协同通信系统的中继选择公平性,提出了以不影响系统中断性能为目标的协同方案。在建立了协同通信系统模型的基础上,提出机会协同方案,并引入比例公平算法对机会协同方案进行改进;分别对2种方案下的中继选择概率与系统中断概率进行了分析,根据定义的公平因子表征中继公平性与理想公平上限。仿真结果表明,提出的基于比例公平的机会协同方案,显著改善了中继选择的公平性,在大信噪比条件下趋近理想公平上限,同时保持了系统中断性能。

关键词：协同通信中继选择比例公平译码前传中断概率