一种改进的中继节点选择方案

3GPP标准组织在2004年底启动了其长期演进(LTE)技术的标准化工作.上行传输方案采用带循环前缀的单载波频分多址接入(SC-FDMA)技术.对LTE上行链路进行仿真,实现无中继节点的直接传输.引入中继节点,通过传统最大路径损耗最小(LMP,least maximum pathloss)方案选取最优中继参与协作传输.重点分析并指出了传统LMP算法的缺点和不足,在此基础上提出了一种改进的中继节点选择算法,并结合考虑了源节点和中继节点的功率分配.从系统误码率和用户消耗功率两个方面对各传输方案进行了仿真分析.仿真结果表明LTE上行链路引入中继节点实现协作传输可明显提高系统的误码率性能.协作传输还节约了功率的使用,提高了用户的待机时间和功率效率.相比传统中继选择方案,改进后的LMP算法无论是从误码率还是功率消耗都得到明显改善.     

基于能量有效性的协作节点配置问题研究

无线通信的能耗主要由功放能耗和电路能耗两部分组成。在大距离传输中,通信能耗由功放能耗主导,电路能耗往往被忽略不计。而在以短距离传输为主的传感器网络中,电路能耗成为不可忽略的一部分,甚至有可能超过功放能耗成为通信能耗的主导。本文就如何通过节点间协作降低网络的通信能耗展开研究,拟解决协作通信中的协作节点配置问题。本文将信源-协作节点间距离纳入协作通信系统模型,提出一种针对调制参数、协作中继数、信源-协作簇距离对协作通信能耗进行联合优化的策略,并在无线传感器网络环境下对该模型的能耗进行了仿真。仿真结果表明,在传输距离一定的情况下,通过协作节点的数量、调制参数和信源-协作簇距离的联合优化配置,可以更有效地提高协作传输的节能效果。      

雾环境下非视距日盲紫外光通信链路路径损耗研究

利用Luettgen单次散射信道模型对雾环境下非视距日盲紫外光通信信道传输特性进行了模拟分析.选取波长为260 nm的紫外光,分析了雾环境下对于不同的通信距离,该紫外光的路径损耗与能见度的关系.结果表明:在通信距离已知以及系统的发射仰角、接收仰角、发射视场半角和接收视场半角等几何参数已知的情况下,存在一个使得紫外光传输的路径损耗达到最小的能见度;同时,分析并比较了0～2 km辐射雾和平流雾传输路径损耗与能见度、通信距离的关系,并得到辐射雾环境更利于紫外光传输.     

AF三跳协作分集中基于最小ABER的最优功率分配算法

协作分集技术融合了中继和分集的思想,使得单天线移动终端也可以利用多输入多输出(MIMO)技术。首先给出了两协作节点参与的三跳协作分集系统的信道模型,介绍了前向放大(AF)协议下的系统工作过程,给出了调制方式为BPSK,接收端采用最大比合并(MRC)算法下输出平均误码率(ABER)的近似表达式。在此基础上,提出了一种以最小ABER为目标的最优功率分配算法。仿真结果表明,在保持总发射功率不变的前提下,提出的算法较平均功率分配算法能够有效地提高系统的误码率性能。     

无线传感器网络中能量有效的波束成形机制

针对无线传感器网络中单个节点能量和通信距离均受限,以及传统波束成形机制中由于忽略能耗均衡而造成单个节点过早死亡的特点,提出了一种能量有效的波束成形机制。首先分析了节点个数、发射系数、功率受限、相位等因素对网络能耗的影响,给出了对应的设计原则。然后,基于此原则来选择参与发射的节点,并结合节点的剩余能量和相位来调整各自的发射系数。理论分析和仿真结果表明,该机制有效地增加了数据成功传输的次数,均衡了节点间的能耗,延长了网络寿命。     

频率选择MIMO信道多用户块传输SCFDE系统的联合波束赋形

对频率选择多入多出信道多用户场景下块传输单载波频域均衡系统联合波束成形的问题进行了研究。首先将频域波束成形转化为时域成形滤波。在时域模型中给出了频域最小均方误差均衡后各接收节点判决处的信干噪比;在使每个接收节点都满足给定服务质量要求的约束下,将非凸的二阶约束二次优化问题通过松弛约束条件转化为凸半正定优化问题求解,从而得到一组最佳波束成形系数,使所有发射节点的发射功率最小化。仿真表明所有发射节点的总发射功率随模型不同设置表现有规律地变化。     

无线传感器网络中协作通信的能耗优化方法研究

针对能量受限的无线传感器网络,该文综合考虑了协作节点数量和调制方式对系统能量有效性的影响,提出一种能量最优的综合优化方法。文中首先给出了在Rayleigh衰落信道环境下,协作通信系统采用二相相移键控(BPSK)和M进制正交幅度调制(MQAM)时误码率的闭式表达,同时对协作通信的系统能耗进行了分析。在此基础上,根据能耗最小化原则对协作节点数量和调制方式进行了联合优化。仿真结果表明,与调制方式固定或协作节点数固定的系统相比,该方案能进一步降低协作通信的系统能耗。     

聚苯胺/三氧化钨复合薄膜的制备与性质

利用Luettgen单次散射信道模型对雾环境下非视距日盲紫外光通信信道传输特性进行了模拟分析。选取波长为260nm的紫外光, 分析了雾环境下对于不同的通信距离, 该紫外光的路径损耗与能见度的关系。结果表明: 在通信距离已知以及系统的发射仰角、接收仰角、发射视场半角和接收视场半角等几何参数已知的情况下, 存在一个使得紫外光传输的路径损耗达到最小的能见度; 同时, 分析并比较了0~2km辐射雾和平流雾传输路径损耗与能见度、通信距离的关系, 并得到辐射雾环境更利于紫外光传输。     

基于协作MIMO和睡眠机制的中断概率性能研究

利用无线传感器节点间的相互协作形成协作MIMO系统可有效对抗无线信道衰落。基于Nakagami信道,该文研究协作MIMO系统的中断概率。首先建立节点睡眠机制和总功率受限情况下,综合考虑节点传输能耗和处理能耗,系统中断概率最小的优化模型。接着,讨论了优化模型的理论解。最后,通过仿真来验证算法的有效性。      

无线网络中机会协作传输及其性能研究

研究无线网络中如何利用信道的实时信息(信道幅度)进行机会协作传输及其性能.首先讨论机会协作传输策略;接着从理论上分析不同衰落下机会协作传输的可能性,并给出闭式表达式;然后,分析机会协作传输的功率分配方案以最优化系统性能;最后通过仿真验证性能.仿真结果表明:1)机会协作传输能明显提高性能,而节点间最优功率分配方案则能进一步提高协作传输性能;2)即使协作节点到目的节点的信道统计特性次于源节点到目的节点的信道统计特性,机会协作传输仍能带来明显的性能增益.