基于博弈论的中继系统功率分配

摘要

中继系统的功率分配能够通过改善接收端的信噪比来提高系统的吞吐率。一方面，由于实际系统得到的信道信息不可能非常精确，这就给功率分配带来了困难。并且节点都具有自私性，将传统的吞吐率最大化作为功率分配目标并不理想。
　　因此，该文对信道估计误差进行了建模，推导出了有信道估计误差情况下的非协作系统和放大转发协作系统的信噪比表达。然后为了解决节点自私性的问题，我们将博弈论引入功率分配，建立了以信噪比增益为目标的系统收益函数。最后通过遍历搜索法找出最优功率分配方案，使系统收益达到最大化。仿真给出了在不同信道估计误差下的节点协作率和信噪比增益。结果表明，信道估计误差对协作率和信噪比增益的影响都比较显著；直达链路信道估计误差比复合链路对系统性能的影响更大；提出的功率分配算法是有效的，和非协作系统比较，显著提高了系统的吞吐率。另一方面，多天线中继系统在提高系统容量和可靠性有着显著的效果。作为未来网络发展趋势，多天线中继网络已经被认为是4G的热门技术，其扮演的角色愈来愈重要。
　　本文结合多天线中继系统与博弈论，将博弈论引入到多天线中继系统，针对放大转发的中继网络，在理想信道下，讨论基于博弈论的无线协作中继系统功率分配策略研究协作与非协作的情况。最后，通过计算机仿真，给出不同信道节点的信噪比增益和协作率的纳什议价解。通过仿真的结果表明，系统在采用最优的合并方式和次优的合并方式中，通过比较发现，最优合并的节点协作率和信噪比增益都比次优合并的协作率和信噪比增益高很多。

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第一章 绪 论

1.1 课题背景和研究意义

1.2 协作中继系统研究现状

1.3 协作中继系统研究难点

1.4论文的主要工作和结构安排

第二章 协作通信与博弈论简介

2.1 协作通信的概念和基本原理

2.2 协作通信中经典传输协议

2.3博弈论基础

第三章 有信道估计误差的中继系统功率分配

3.1基于理想信道信息的中继模型

3.2 有估计误差的中继模型

3.3 博弈模型建立和分析

3.4仿真结果及分析

3.5本章小结

第四章 基于博弈论的MIMO系统中继功率分配

4.1模型分析

4.2 博弈模型建立和分析

4.3 仿真结果及分析

4.4 本章小结

第五章 总结与展望

参考文献

硕士攻读期间发表论文

致谢