复合衰落信道下分布式MIMO系统下行中断概率分析

针对复合衰落信道模型下分布式MIMO系统下行中断概率问题,首先建立了一个综合考虑Nakagami-m衰落、路径损耗和阴影衰落的复合衰落信道模型;然后针对存在中心基站的分布式MIMO系统,提出了一种更符合实际应用环境的准均匀小区移动台分布模型;接着利用矩生成函数、Gauss-Hermite积分公式和Simpson积分公式等数学手段推导了任意移动台分布下、单小区内系统平均下行中断概率闭合表达式;最后将准均匀移动台分布模型应用到该中断概率闭合表达式,并通过MATLAB仿真证明了所推导得到的闭合表达式及小区分布模型的合理性。     

分布式天线系统中的系统下行误符号率分析

首先建立了包含快衰落、阴影衰落和路径损耗的复合衰落信道模型,对分布式天线采用覆盖式(BT)传输策略,推导出给定移动台位置的小区下行点对点链路误符号率表达式。并在高信噪比条件下,通过给出移动台在小区的任意分布图,推导出小区下行平均误符号率的近似闭合表达式。仿真结果表明,所推导的近似表达式可很好地反应系统的实际性能。     

分布式天线系统中的系统下行中断概率分析

本文针对分布式天线系统的系统下行中断概率问题展开研究.文章首先建立了包含路径损耗、阴影衰落和瑞利衰落的复合信道模型.接着,在接收端采用最大比合并的方式接收信号,并运用矩生成函数推导出输出信噪比的概率密度函数.然后,对分布式天线采用选择传输策略,并分析出给定移动台位置时的中断概率的表达式.最后,考虑小区内移动台任意分布特...     

复合衰落信道下分布式MIMO系统中断概率及信道容量分析

针对分布式MIMO系统中断概率和信道容量这2大性能指标,在复合衰落信道模型下,当上行链路采用最大比发送—选择合并,下行链路采用选择发送—最大比合并时,利用Lognormal分布对复杂Gamma-Lognormal分布的近似,推导得到当移动台位置给定时,系统中断概率和信道容量的闭合表达式,证明了系统性能指标与移动台分布之间存在密切的联系;随后依照实际通信环境,提出一种考虑存在小区热点的移动台非均匀分布模型,然后推导得到考虑该分布模型后的系统平均中断概率和平均信道容量闭合表达式;最后通过计算机仿真,证明了所提近似处理的精确性以及各项理论分析的合理性。     

分布式天线系统中的下行容量分析

针对分布式天线系统(DAS)的下行容量问题展开研究。首先建立了包含路径损耗、阴影衰落和瑞利衰落的复合信道模型;然后,基于该信道模型,分别对各态历经容量和中断容量进行了分析。考虑到小区内移动台的分布特点,在选择分集传输策略下,推导了各态历经容量和中断容量的近似解析表达式。仿真结果表明,所推导的2个近似解析表达式均能准确地评估分布式天线系统的系统性能。     

波束成形下DMIMO系统下行小区平均遍历容量分析

主要对波束成形下分布式MIMO系统下行小区平均遍历容量展开分析。首先建立了包含快衰落、阴影衰落和路径损耗的复合衰落信道模型。然后,在分布式基站功率受限条件下,推导各基站权重向量即最优波束;并基于ST-MRT传输策略,推导特定移动台位置条件下,小区下行点对点遍历容量表达式。最后,考虑移动台在小区内任意分布的特征,进一步推导出波束成形下小区平均遍历容量理论近似表达式。结果表明所推导的理论近似表达式可很好地反应系统的实际性能。     

多蜂窝上行链路通信系统性能分析

考虑存在来自其他蜂窝的不同功率同信道干扰的多用户上行链路,分析了多天线基站采用多用户调度和最大比合并接收时的系统性能。在期望信号和干扰信号分别经历Nakgami-m和Rayleigh衰落时,运用基于概率密度函数的性能分析法推导了系统中断概率的闭合表达式。仿真结论显示,系统中断概率的解析曲线与数值仿真结果一致,系统性能随着天线数和用户数的增大而提升,多天线和多用户分集增益明显,干扰功率有较大差异时系统中断概率性能有所下降。     

相关衰落信道上WCDMA系统的安全性能分析

对多输入多输出（MIMO）相关衰落信道上宽带码分多址接入（WCDMA）的安全性能进行评估,一种省时高效的解决方案是理论分析法。推导了相关 Nakagami 衰落信道上采用空时分组码和二维瑞克接收机（2D-Rake）的 WCDMA 系统的非零安全容量概率和安全中断概率的精确解析表达式。利用上述表达式,可以快速地评估收发天线数、天线相关系数、Nakagami衰落系数、平均路径衰减系数等参数对WCDMA系统安全性能造成的影响。数值计算和仿真结果相吻合,证明了以上理论分析的正确性。推导了WCDMA系统渐近安全中断概率的解析表达式。结果表明,WCDMA 系统的安全分集增益为主信道各个可分离路径上的分集增益之和,与窃听信道无关;对于恒定多径强度轮廓的同分布Nakagami衰落信道,WCDMA系统的安全分集增益为主信道的收/发天线数、多径个数以及Nakagami衰落系数四者之积。     

分布式天线系统中的系统下行误符号率分析

首先建立了包含快衰落、阴影衰落和路径损耗的复合衰落信道模型,对分布式天线采用覆盖式（BT）传输策略,推导出给定移动台位置的小区下行点对点链路误符号率表达式.并在高信噪比条件下,通过给出移动台在小区的任意分布图,推导出小区下行平均误符号率的近似闭合表达式.仿真结果表明,所推导的近似表达式可很好地反应系统的实际性能.     

双向多中继协同通信系统的性能分析

针对频率非选择性瑞利衰落信道,研究了双向多中继协同通信模型的系统性能。首先,基于模型的信号传输过程分析了系统的信道容量;然后,根据接收信噪比的累积分布函数推导了系统中断概率的闭合上界表达式;进一步在MPSK调制方式下,通过计算在高信噪比条件下的矩母函数,推导了平均误码率的闭合表达式。仿真结果验证了理论推导的正确性,并且表明双向多中继模型的中断概率和平均误码率两项性能指标都优于双向单中继模型。     

Downlink System Capacity Analysis in Distributed Antenna Systems

This paper focuses on the downlink system capacity in distributed antenna systems (DAS). Due to the complexity of actual wireless environments, a composite channel model is established which takes into account three factors, i.e., path loss, lognormal shadowing and Rayleigh fading. Based on the channel model, the probability density function (PDF) of the output signal-to-noise ratio (SNR) is derived. To facilitate the analysis, the distribution of the output SNR is approximated by a lognormal distribution. After that, by making use of selective diversity (SD) scheme for distributed antennas, an approximate analytical expression of the capacity for a mobile station (MS) over a given position is derived. Furthermore, considering the distribution of MSs in the system, a closed-form expression of the system capacity is obtained. Numerical results show that the closed-form expression can evaluate the system capacity performance of DAS very accurately.     

Performance Analysis and Enhancement for Opportunistic Analog Network Coding with Imperfect CSI

Imperfect channel state information (CSI) is among the main factors that affect system performance in wireless networks. In this paper, we investigate the impact of imperfect CSI on the performance of analog network coding (ANC) for a two-way relaying system based on opportunistic relay selection (ORS). An exact and generalized closed-form expression for system outage probability is presented in a Rayleigh flat-fading environment. To provide more insights, the closed-form asymptotic expression is then obtained. It is shown that the presence of channel estimation error causes outage probability maintain a fixed level even when a noiseless channel is adopted. Therefore, to mitigate the negative impact of imperfect CSI, we deduce the power allocation to minimize the system outage probability based on the knowledge of instantaneous channel information. Numerical results validate the accuracy of the derived expressions and highlight the effect of proposed power allocation algorithm compared with conventional uniform power allocation.     

两跳单节点选择增量中继系统及其中断概率研究

提出了一种新颖的选择增量中继协议,研究了其在Nakagami-m衰落信道下单中继节点模型的系统中断概率,并利用矩母函数的方法推导了其中断概率的表达式。仿真验证表明,理论值和仿真值非常吻合,提出的中继协议相对现已存在的中继协议大大提高了系统的性能。     

硬件损伤条件下的中继网络性能分析

物理层的损伤会造成系统性能的降低.主要分析基于机会中继选择策略下的中继网络.机会中继选择策略是中继节点的选择依靠所有信道的即时信息,选择其中最大的进行传输.得到了系统端到端中断概率的准确表达式以及遍历容量的近似表达式.公式的给出提供了快速计算具有硬件损伤的系统性能的方法.重点讨论了具有硬件损伤的中继系统和理想硬件系统的性能对比.给出了仿真的结果和必要的讨论来证明理论分析的正确性.     

Nakagami-m衰落信道下固定增益中继系统性能分析

 在Nakagami-m衰落信道下,分析了两跳固定增益放大转发中继通信系统的性能.首先采用基于概率密度函数(PDF)的性能分析法推导了无协作分集时系统的中断概率和平均误符号率(ASER)的闭合表达式,然后采用基于矩生成函数(MGF)的方法推导了有协作分集时系统的中断概率和ASER表达式以及接收信噪比的n阶矩的闭合表达式.仿真结果显示,所推导的闭合表达式与数值仿真结果吻合良好,协作分集和较大的m值可提升系统性能,中继前后两跳的信道质量对系统性能的影响并不相同.     

Performance analysis of maximal ratio transmission with receiver antenna selection over correlated Nakagami-m fading channels

In this paper, we develop a framework to analyze the performance analysis of multi-antenna system that employ maximal-ratio transmission with receive antenna selection (MRT/RAS) over correlated Nakagami-m fading channels. We derive the probability density function (pdf) of the post processing signal-to-noise ratio at the output of the decoder, when spatial fading correlation is assumed. Utilizing the pdf, a closed-form analytical expression is derived in terms of channel capacity, outage probability and symbol error rate (SER) of M-ary modulation schemes. It can be observed that the performance loss in terms of capacity and SER is negligible when the separation between adjacent antennas is as large as 0.5 for exponential correlation model. Numerical outcomes considering the spatial correlation represent the performance characteristics and analyze their impacts on channel capacity, outage probability and SER of MRT/RAS system.