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1、本科毕业设计论文题 目 协作通信系统中基于功率分配的研究设计论文毕业 任务书一、题目协作通信系统中基于功率分配的研究二、指导思想和目的要求 协作通信是由多个相邻的单天线用户通过彼此共享天线进行协作，从而形成虚拟MIMO系统。协作通信中信息的传输是由源节点和中继节点共同完成的，信源传输信息需要消耗功率，中继节点传输信息也需要消耗功率，分集增益的获得是以信源和中继节点消耗的功率之和为代价的。目前的资源分配主要集中在对功率的分配方面。希望通过研究来证明最佳中继位置稍靠近目的节点, 当第一跳链路信道状态较好时，AF和DF利用这种功率分配方法都可以获得较高的频谱利用率；当第一跳链路信道状态较差时，直接传
2、输的频谱效率最高。三、主要技术指标l 对MIMO 系统进行了解l 对协作协议进行分析l 详细分析了功率分配协议四、进度和要求03周04周 熟悉环境，查阅资料05周06周 进行总体规划，拟定工作计划和设计方案。07周08周 进行系统分析和总体结构设计实现，进入该系统详细设计。09周11周 撰写论文初稿。12周12周 修改论文，整理文档资料，修改论文并打印论文。13周14周 准备答辩提纲和毕业论文答辩。五、主要参考书及参考资料1 张忠培，魏宁，史治平.协同无线通信导论.电子工业，2010（1）2 彭木根，王文博，协同无线通信原理与应用.机械工业，2009（1）3赵绍刚，李岳梦移动通信网络中的协作通
3、信电信快报20054纪红，马书惠无线Ad hoc网络协作重转机制的改进北京邮电大学学报20075 美K.J.RayLiu 埃及Ahmed K.Sadek 中Weifeng Su 阿根廷Andres Kwasinski著任品毅廖学文高贞贞徐静译，协作通信及网络.电子工业，2010（1）6Andrea Goldsmith著无线通信杨鸿文，李卫东，郭文彬等译北京：人民邮电出版社200767Todd EHunterCooperative Communication in Wireless NetworksIEEE Communications Magazine20041 08 Branka Vucet
4、ic，Jinhong Yuan著空时编码技术王晓海等译北京：机械工业出版社200489丁盛，严凯等基于矩生成函数的协同中继传输误符号率性能分析电子与信息学报2009年3月第31卷第3期学生 _ 指导教师 _ 系主任 _西北工业大学明德学院本科毕业设计论文目 录摘 要1ABSTRACT2第一章 绪 论41.1研究背景及意义41.2文章内容安排5第二章无线通信及分集技术72.1无线信道72.2分集技术72.2.1时间分集82.2.2频率分集82.3 MIMO系统9第三章 协作分集原理及分类113.1协作通信113.2协作分集原理概述123.3协作协议143.3.1放大转发143.3.2译码转发15
5、3.3.3编码协作153.3.4 特殊协议163.4固定协作策略173.4.1固定放大转发协议173.4.2固定译码转发中继协议203.5自适应协作策略213.5.1选择性DF中继213.5.2增量中继22第四章 功率分配方案分析244.1系统模型244.2 中继信道系统模型264.3AF中继模型的功率配方方案274.3.1基于最大化系统容量的最优功率分配方案274.3.2中继节点位置对系统性能影响294.4 DF中继模型的功率分配方案304.4.1基于最大化系统容量的最优功率分配方案304.5优化频谱效率的中继功率分配方法314.6 本章小结32第五章 总结与展望335.1 本文工作总结33
6、5.2 未来工作展望34致 谢35参考文献36毕业设计小结37II摘 要无线通信技术在近二十年来获得了迅猛的进步，从3G网络的投入使用到未来4G网络的建设。它们都面临着在保证良好通信质量的条件下提供高数据传输速率和大量用户同时通信的挑战。同时，在无线通信系统中，多径衰落严重影响了无线通信质量。多输入多输出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)技术通过在通信链路的发送端和接收端使用多根天线获得分集增益，从而有效地对抗多径衰落的影响。但是在实际的通信系统中，移动终端由于尺寸、功耗、成本等诸多方面的限制，往往不能配置多根天线，这样就限制了MIMO技术的应用。在这种
7、情况下，协作通信技术应运而生，它是由多个相邻的单天线用户通过彼此共享天线进行协作，形成虚拟系统。协作通信中信息的传输是由源节点和中继节点共同完成的，信源传输信息需要消耗功率，中继节点传输信息也需要消耗功率，分集增益的获得是以信源和中继节点消耗的功率之和为代价的。因此，对信源和中继节点之间的功率优化分配有着极其重要的现实意义。协作通信技术的发展促使人们对协作通信中的资源分配问题进行了广泛的研究。目前的资源分配主要集中在对功率的分配方面。随着研究的深入，功率分配方案的着手点也从一开始的系统容量、中断率和生命周期扩展到现在的系统开销、信道传输质量指标和计算复杂度等。关键字：协作分集，功率分配，放大转
8、发，译码转发ABSTRACTFrom the widespread use of 3G network to the attempts for building the 4G network, the radio communication technology achieved a rapid development in the past two decades. But no matter 3G network or 4G network, they both need to face the challenge to provide the high speed of data tra
9、nsmission and large number of users simultaneous communicate, at the same time guarantee the high quality of communication. In addition, multipath fading has a significant impact on the quality of communication. Multiple Input Multiple Out (MIMO) technology by using multiple antennas to obtain diver
10、sity gain in the transmitter and the receiver of the communication link, accordingly against the effect of the multipath fading. However, in actual communication process, due to the limitation of the size, power consumption, cost and other aspects for the mobile terminal, it is not possible to confi
11、gure multiple antennas. Therefore, the use of MIMO technology has been restricted. In this condition, collaborative communication technology which is a number of adjacent single-antenna users share a antenna with each other to form a virtual MIMO system has emerged. In collaborative communication, t
12、he transmission of information is completed by source node and relay nodes. The source would consume the power when they transmit information, so does the relay nodes. The cost power from source and relay nodes contribute to the access to the diversity gain. Therefore, it is essential to make a opti
13、mal allocation for the cost power of the source and relay nodes. The development of the collaborative communication technology promote the extensive researches for the resource allocation problem by people. The current problem for the allocation of resources is mainly concentrated in the distributio
14、n of power. With the further research, the start point of scheme for power allocation is from the beginning of the system capacity, the interrupt rate and life cycle extended to the system overhead, quality indicators of the channel transmission and computational complexity.KEYWORDS: cooperative div
15、ersity, power distribution, amplify and forward, decode and forward第一章 绪 论1.1研究背景及意义在通信系统发展的长河中，从商周时代的烽火台到今天的3G通讯，从原来的线话式通信到现在的移动通信，现代通讯技术随着人类文明的进步而迅速发展。同时，人们的生活中对通信技术的依赖也是日益增加，足不出户便已知道天下事。然而移动通信中由于传播的开放性，使信道的传输条件比较恶劣，发送出的已调信号经过恶劣的移动信道后在接收端接收到的信号会产生严重的衰落，极大地降低了接收信号的质量，为了提高无线信道中信号的传输质量，必须采用对抗衰落的有效措施。分集技术是一种典型的抗衰落技术，在无线通信中得到广泛的应用。1977年，Van der Meulen最早提出了无线中继信道的概念，并
