1、效率，提高网络吞吐量，并且，考虑到相比具有效率更高，处理复杂度低的特点。因此，本文如下所有关于双向协作通信系统的研究分析，都采用基于模拟网络编码的协作通信系统模型，如图所示。为能够详细分析时延对系统信号的影响，我们需要对通信过程中各节点接收和发送信号进行具体分析。假设源节点和发送信号前进行分组，每个分组长为，则发送信号可以分别表示为，和，。在应用了模拟网络编码的双向协作通信系统中，和之间的信息交换只需要两个时隙便可完成。第个时隙，和同时发送各自的信息分组到中继节点，中继节点对接收到信号进行模拟网络编码。则在第个时隙结束时，中继节点，接收到的信号可以表示为其中，和分别代表和的发送信号功率，和分别代表和的信道系数，代表和两条通信链路的噪声之和，中各元素均为均值是，方差是的高斯随机变量。万方数据单位代码密级公开硕士学位论文论文题目基于的异步协作系统传输方案研究范海波黄学军副教授通信与信息系统移动通信与无线技术工学硕士二零四年二月学号姓名导师学科专业研究方向申请学位类别论文提交日期万方数据万方数据南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽。
2、类似。以方案为例，每个中继节点根据各自的放大系数，对接收到的信号进行放大处理。为计算和表示方便，假设每个中继节点采用相同的放大系数，源节点发送信号表示为，则无时延的协作方案下，式可以表示为则，式为由式可以看出，在无时延的情况下，接收端对信号经过合并处理后进行均衡即可消除信道影响，正确解调得出源节点发送的信息。但是，若在系统中引入如图所示的时万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文第二章系统模型及时延影响分析延，经计算接收端信号表达为与式相比可得，式多出了中间求和部分，其中代表当前符号分组的上个符号分组中相同位置的符号。求和部分即代表由时延引起的上个分组对当前符号带来的干扰。由此可见，若不采取时延抵抗措施，目的节点会受到较严重的符号干扰，从而影响信号的正确解调。在现实应用过程中，由于各个中继与目的节点之间时延的时变性和不可预测性，目的节点接收信号的符号间干扰也会更为复杂。在中继引入编码的协作情况下，时延会破坏中继节点编码后的码字之间的结构，影响目的节点解码。以中继节点进。
3、通信系统中的所有时延都可以分解为两个部分，第部分是符号周期的整数倍的时延，第二部分表示不足个符号周期的时延。前者将造成接收端各路信号不同步，会对当前符号引入上符号干扰。后者将影响接收端对信号的抽样判决，具体表现为会使信道产生色散，使之具有频率选择性。根据具体协作通信系统模型的不同，时延问题也不尽相同。本小节将分别以单向双向协作通信系统模型为例具体分析时延时延是符号周期整数倍时对系统的影响。万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文第二章系统模型及时延影响分析单向协作系统时延影响分析为不失般性，以如图所示的系统模型为基础进行时延影响分析。由图可知，该模型包括个源节点个目的节点和若干中继节点，中继节点的位置随机分布在源节点和目的节点之间。时隙时隙图单向多中继协作系统模型单向协作系统的通信流程分为两个时隙第个时隙，源节点广播发送信号分组到所有参与协作的中继节点。由于每个中继节点距离的距离不同，因此信号到达时间不同，此时产生第部分时延。中继收到信号后，按等方案对信号进行处理。假定，各个中继节点对信号的处理时间相同，本文中对此处理时延做忽略处理。在第二个时隙，中继节点发送信号到目的节点。此时，每个中继节点到达目的节点的时间不同，引入第二部分时延。综合两个时隙考虑，整个系统的时延。但是由于在单向通信中，中继节点仅对信号进行转发，并不需要根据多路信号合并处理，所以整个系统的时延可以等效如下所示图单向协作系统时延模型不失般性，在此假设中继发送的信号最早到达目的节点，的信号时延到达，以此类推，发送的信号最后到达目的节点，时延为。由图和以上分析可得，对于万方数据南京邮电大学硕士研究生。
4、如何在无线通信过程中提高抗衰落能力，是保证无线通信质量的关键所在。另方面，由于无线频谱资源的有限性，如何提高频谱资源利用率也是个亟待解决的问题。多输入多输出，技术利用多对天线发送和接收信号，结合空时分组码，可以有效地利用无线空间资源，使系统获得空间分集增益，从而实现了改善通信质量，提高系统容量，增加频谱利用率的目标。的诸多优点也使其成为第三代移动通信技术和第四代移动通信技术发展的关键技术之。但是由于技术必须使用多幅天线进行信号收发，为了保证各天线信号之间的独立性，天线之间必须保持定的距离。这对于设备体积和功耗要求较高，与目前人们对于移动终端轻便性和续航能力的高要求相悖，因此极大地限制了技术在移动终端设备上的应用。如何使单天线设备获得系统的优势，成为了时的研究热点，在此背景下协作通信技术应运而生。协作通信技术源于年和对单中继模型的信道容量的研究。年，等人发表论文，对单中继模型进行了拓展研究，进步提出了具有现代意义的协作分集的概念。协作通信的基本思想是在译码。第二个时隙，发送自身信息分组，接收分组并译码。第三个时隙，对译码后的信息分组和在比特级别进行异或运算或叠加编码后广播发送给信源和。两个信源接收到发送的广播信号后，首先去除自身发送信。
5、为例，编码后的码字如式所示。目的节点收到信号后，可以利用码的正交特性，快速实现解码。但是，在系统引入如图所示的时延后，目的节点接收到的信号码字结构如下由上述表达可以看出，在接收端原本正交的码字结构由于时延影响难以保持正交性，这会严重影响目的节点正确译码和解调信号。双向协作系统时延影响分析由上小节分析可知，在单向协作通信系统中，系统时延可以最终等效为类时延，即中继节点到目的节点的时延。但是，在双向协作通信中，时延问题将会更加复杂。本小节将以如图所示的双向协作通信系统为模型具体分析。万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文第二章系统模型及时延影响分析时隙时隙时隙时隙时隙时隙传统传输方案基于的传输方案图双向多中继协作系统模型如图所示，和代表源节点，通过中继节点完成信息交换。假定协作系统中每个设备均配有单幅天线，且工作在半双工模式下，因此，若采用传统模式下，为完成和之间的信息交换，需要四个时隙，如图所示。前两个时隙，通过中继完成向的信息发送后两个时隙，完成反向通信。可以看出，传统模式即是两个单向传输过程的组合，这种传输方案的效率十分低下。通过小节的分析可以看出，网络编码方案可以有效地提高双向协作通信系统的传。
6、。综合两个时隙考虑，整个系统的时延。但是由于在单向通信中，中继节点仅对信号进行转发，并不需要根据多路信号合并处理，所以整个系统的时延可以等效如下所示图单向协作系统时延模型不失般性，在此假设中继发送的信号最早到达目的节点，的信号时延到达，以此类推，发送的信号最后到达目的节点，时延为。由图和以上分析可得，对于万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文第二章系统模型及时延影响分析单向协作系统，整个系统的时延可以全部等效为第二个时隙的时延，即在第个时隙，所有信号可以视作同时到达中继节点。因此，我们可以把中继节点看做信源来具体讨论时延对接收端的影响。考虑具体协作方案不同，中继节点发送的具体信号表示也有所不同，故可以将中继节点在第二个时隙发送的信号统表示为其中，代表中继节点的数目，代表每个数据分组中的符号数目，上标代表当前发送符号。假定每个中继节点与目的节点之间的信道均为平坦瑞利衰落信道，即信道系数可以表示为，是循环对称复高斯随机变量。在不考虑信号时延的情况下，目的节点的接收到的信号可以具体表示为其中，，代表信道的加性噪声，是均值为，方差为的高斯型随机变量。在中继采用或协作方案的情况下，时延对系统的影。
7、的干扰，然后进行译码解调恢复出由对方信源发送的数据信息。模拟网络编码是基于采用放大转发方案的中继节点。由图可知，方案只需要两个时隙即可完成两个信源之间的信息交换。第个时隙，和同时发送自身的信息分组到。由于分组和在中继发生混叠，无法分别进行译码。因此，在第二个时隙，对收到的叠加信号在物理层进行放大操作并广播发送。两个信源接收到混合信号后，通过消除自身发送信号的干扰，再进行译码解调操作，便可恢复出对方信源发送的信息。经以上分析可知，相比，方案不仅可以有效地解决信号冲突的问题，进步提高系统吞吐量，而且中继运算简单，系统复杂度低。这是近年来模拟网络编码成为研究热点的主要原因。但是，基于的协作通信系统最显著的特点是对信号同步要求高。因此，如何解决时延影响是应用于协作通信系统中的亟待解决的问题。时延影响分析在协作通信系统中，各个节点的移动性和分布式特性，以及无线传输的多径效应，都必然会给信号传输带来时延。目前，针对协作通信技术的研究大多是以系统完美同步为基础的。但是这在现实应用中是不能实现的，时延势必会影响系统的性能。协作通信系统中，每条通信链路的时延都不尽相同，但是可以统表示为其中，为大于的正整数，代表符号周期，。由式可知，协。
8、协作通信系统模型时延影响分析单向协作系统时延影响分析双向协作系统时延影响分析抗时延方案时域解决方案频域解决方案本章小结第三章基于的单向异步协作系统传输方案技术系统模型信号分析频域均衡技术算法算法判决反馈均衡基于的单向异步协作系统传输方案系统模型等效模型接收端处理仿真结果基于的单向异步协作系统传输方案系统模型空时编码方案接收端处理仿真结果本章小结第四章基于的双向异步协作系统传输方案双中继系统万方数据系统模型方案分析接收端处理仿真分析多中继系统系统模型多中继方案集群中继方案仿真分析本章小结第五章总结与展望总结展望参考文献附录攻读硕士学位期间撰写的论文致谢万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文第章绪论第章绪论研究背景进入世纪以来，由于互联网技术的飞速发展，人类社会正式进入了信息大爆炸的时代。并且，随着移动通信技术的广泛应用，移动互联网开始深入到日常生活中。人们迫切希望能够随时随地甚至在移动过程中获取互联网中的信息和相关的应用服务。在此背景下，移动通信技术得到了飞速发展。目前，无线通信技术可以提供多元化的业务服务，更加快速的传输速度，以及更加高的传输带宽。然而，方面由于无线传输环境的固有特性，信号在无线环境中传输会受到严重的衰落和噪声影响，。
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小熊拔牙 绘本故事（优） 编号18060
