无线通信网络中多跳中继技术及其应用的研究

摘要

本文依次从通信系统物理层的多个角度对多跳中继技术进行了研究和分析。　　文中首先从无线信道衰落特性的角度研究了多跳无线信道及其分集系统的性能。建立了多跳无线信道和多路由分集系统的数学模型，提出了用接收均衡和发送预均衡的方法设计非再生中继时的放大因子。　　其次从宏分集的角度分析了多跳中继技术带来的好处。　　然后从MIMO的角度研究了多跳技术的容量问题。　　最后从空时合作编码的角度实现了分布MIMO系统的合作发送协议。文中以基站蜂窝网和无中心adhoc网的应用为背景，针对空时分组编码提出了几种合作编码的方案，并与传统空时分组编码做了比较。仿真分析表明，合作编码与非合作Alamouti编码实现相同了的分集效应，在一定条件下前者的性能优于后者，这些条件包括网络结构、中继处理方式和编码的发送方式等；最后根据不同的中继需求可选择不同的中继模式，提出了双天线自适应合作编码的思想。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1未来移动通信系统的发展趋势

1.2为何选择多跳中继技术

1.3多跳中继技术发展的演变历程

1.3.1在无中心网络中的应用

1.3.2在蜂窝网络中的应用

1.4有关多跳中继技术的项目研究

1.5本文研究内容

参考文献

第二章多跳无线信道及其分集系统的衰落特性

2.1引言

2.1.1无线衰落信道

2.1.2多跳无线信道

2.1.3性能评价方法

2.2多跳串联信道系统模型

2.2.1两跳无线信道的统计特性(L=1)

2.2.2多跳无线信道的统计特性(L＞＞1)

2.3多跳合作分集系统

2.3.1多路由分集系统

2.3.2两跳合作分集系统

2.4性能分析及讨论

2.5多跳信道及合作系统的优化

2.5.1两跳中继传输的动态分析

2.5.2合作分集系统中的优化

2.6小结

附录A

附录B

附录C

附录D

参考文献

第三章多跳合作宏分集系统

3.1引言

3.2六边形多跳宏分集小区

3.3多跳宏分集的模型分析

3.3.1宏分集的合并

3.3.2宏分集的性能评价

3.4性能分析与讨论

3.5小结

参考文献

第四章分布MIMO系统的合作协议

4.1引言

4.2信道容量相关理论

4.3单天线虚拟MIMO合作系统

4.3.1合作发送协议

4.3.2系统模型

4.4多天线MIMO合作系统

4.4.1传统中继系统

4.4.2合作系统

4.5性能分析与讨论

4.6小结

附录E

参考文献

第五章多跳合作编码

5.1引言

5.2空时分组编码简介

5.3合作空时分组编码

5.3.1蜂窝网中的合作空时编码

5.3.2 Adhoc网中的合作空时编码

5.3.3仿真研究与讨论

5.3.4双天线自适应空时编码

5.4小结

参考文献

第六章结束语

致谢

攻读博士学位期间发表的学术论文和著作