三节点中继网络中的无线通信技术研究

摘要

随着人们对通信需求的不断增长，移动通信技术获得了快速的发展，涌现山了一批以MIMO、OFDM为代表性的先进技术。它们被认为是新一代移动通信系统的核心技术。然而，移动终端由于受到体积、功耗等限制，使得在其上安装多个天线非常困难，这极大地限制了MIMO技术的应用。协作中继则克服了这一难题。它基于中继传输的原理，除了具有中继技术自身的优点如扩大覆盖范围、消除盲区等，它还使得移动终端之间可以共享彼此的资源，通过相互协作来达到分布式MIMO的效果。本文针对简单的三节点中继网络进行通信技术的研究。 文章首先介绍了几种常见的中继协议并对协议的中断率性能进行了分析，然后结合中继系统的特点，根据数据传输错误时重传方案的不同研究了三种不同的ARQ协议。文中对其建立数学模型，分析了协议在信道相关衰落和不相关衰落时的丢包率，并通过实验仿真来验证其性能。考虑到信道中的路径损耗，文中还研究了中继位置的改变对ARQ协议性能的影响，这对于在实际系统中如何放置中继节点具有一定的指导意义。 结合OFDM传输的特点，文章分析了中继处单纯采用放大前传(AF)和译码前传(DF)的不足，进而基于接收端误比特率最小准则研究了在OFDM的每个子载波上根据信道条件自适应地采用AF或是DF的技术，即自适应转发技术。文中给山了其算法描述并在仿真中进行验证，最后将其与ARQ协议相结合，提山了白适应转发的ARQ传输方案，仿真结果验证了其优异的性能。

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论文说明:图表目录

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第一章绪论

1.1论文背景

1.2OFDM技术概述

1.3ARQ技术及其发展

1.4中继技术及其发展

1.5论文的主要工作及结构

第二章移动信道、OFDM技术及ARQ技术

2.1移动信道

2.1.1移动信道的特点

2.1.2小尺度衰落

2.1.3移动信道建模

2.2 OFDM技术原理

2.3自动请求重发(ARQ)技术

2.4仿真参数设定

2.5本章小结

第三章协作中继系统

3.1协作中继系统模型

3.2中继系统的分类

3.3常见的中继协议及性能

3.3.1常见的中继协议

3.3.2协议的中断率分析

3.4本章小结

第四章中继系统中的ARQ技术

4.1系统模型

4.2ARQ协议及数学模型

4.2.1三种ARQ重传方案

4.2.2协议的数学模型

4.3信道相关衰落下的协议性能

4.3.1性能分析

4.3.2理论仿真

4.3.3实验仿真

4.4信道不相关衰落下的协议性能

4.4.1性能分析

4.4.2理论仿真

4.4.3实验仿真

4.5中继位置对协议性能的影响

4.6本章小结

第五章中继系统中的自适应转发技术

5.1基本描述

5.2自适应转发技术

5.2.1误比特率分析

5.2.2算法描述

5.3性能仿真

5.4自适应转发对ARQ系统的影响

5.5本章小结

第六章结束语

致谢

参考文献