基于协作分集技术的无线传感器网络的传输策略研究

摘要

在无线传感器网络(WSN)中，协作分集是一种至关重要的技术。采用该技术，可利用WSN中冗余节点多的特性，用户间共享彼此的天线；从而，不仅可获得空间分集增益，而且可提高系统的吞吐量和抗衰落特性。但是，WSN中节点间如何进行协作，尤其是接收端如何译码以达到更高效的数据传输，仍然是一个值得进一步研究的问题。
　　本文在多输入多输出（MIMO）技术和正交频分复用（OFDM）技术的基础上设计了MIMO+OFDM调制技术，提高了信道容量并更有效地利用频谱资源，而且接收端可以在不考虑信道质量的情况下使用提高型信噪比合并方式，达到较优的性能。
　　论文在传统传输方案的基础上引入了叠加调制策略，利用该策略，首先从节点间的链路状态和能量匹配的角度设计新型的符号映射算法，然后从信噪比和误码率方面考虑接收端的译码问题。与无协作方式、译码转发协作方式相比，这一优化算法不仅解决了传统协作方式的时隙利用率只有直通方式二分之一的问题，而且减少了误码率。此外，文中还证实了新算法可比传统传输方式最多获得3dB的信噪比增益。仿真结果表明，良好的链路状态在合适能量匹配参数时不仅可以同时传输自己和伙伴的数据，而且可以权衡系统的性能。
　　协作多点（CoMP）技术是协作分集技术的典型应用，从根源上比较传统的MIMO系统和CoMP系统，并从虚拟MIMO系统出发，研究模块化BD算法和BD+SVD算法，仿真验证了采用该算法的CoMP系统在小区特别是小区边缘抗干扰方面有良好的性能增益。

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第一章 绪论

1.1引言

1.2课题研究目的与意义

1.3国内外研究现状

1.4传感器体系结构

1.5传感器网络关键技术

1.6传感器网络特点

1.7本文的主要内容与组织结构

第二章 协作分集技术

2.1 研究背景

2.2 协作分集技术原理

2.3 协作分集调制方式

2.4 协作分集关键技术

2.5 本章小结

第三章 无线传感器网络的协作传输策略

3.1 研究背景

3.2 系统模型

3.3 协作分集模式

3.4 接收端合并方式

3.5 仿真及分析

3.6 本章小结

第四章 基于协作分集技术的叠加调制传输策略

4.1 研究背景

4.2 系统模型

4.3 现有方案描述

4.4 改进型叠加调制策略

4.5 仿真及分析

4.6 本章小结

第五章 协作多点传输策略

5.1研究背景

5.2系统模型

5.3 基于块对角化BD的CoMP系统研究

5.4 仿真及分析

5.5 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 本论文工作总结

6.2 未来工作展望

参考文献

攻读学位期间发表的论文

致谢