1、多跳協(xié)作分集系統(tǒng)的中斷性能 0 引言 由于無線信道易受衰落、 噪聲等因素的影響， 協(xié)作分集技術(shù) 充分利用了無線通信的廣播特性，通過多個(gè)用戶之間相互協(xié)作， 從而構(gòu)成一個(gè)虛擬天線陣列來獲取較高的空間分集增益 1-5 。 針對(duì)源端距離目的端距較遠(yuǎn)的情況， 采用單跳根本不能將源端信 息正確地傳輸?shù)侥康亩耍?因此需要采用多跳進(jìn)行信息傳輸， 以此 擴(kuò)大傳輸覆蓋范圍來解決上述問題， 這也是現(xiàn)今無線通信領(lǐng)域內(nèi) 的研究熱點(diǎn) 6-11 。文獻(xiàn) 7 利用了無線信道的廣播特性，克服 了串聯(lián)模型和并聯(lián)模型的缺點(diǎn)，提出了一種協(xié)作分集系統(tǒng)模型。 文獻(xiàn) 8 提出了一種不依賴信道狀態(tài)信息，利用無線網(wǎng)絡(luò)的廣播 特性，使系統(tǒng)中的節(jié)

2、點(diǎn)緩存其前面節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信號(hào)， 并將接收到 的信號(hào)進(jìn)行最大比合并獲得額外增益的多跳協(xié)作機(jī)制。文獻(xiàn) 9 提出了一種改進(jìn)的解碼轉(zhuǎn)發(fā)多跳中繼系統(tǒng)， 克服了多跳信道的終 端性能差而且節(jié)點(diǎn)接收設(shè)備上的多跳分集信道較為復(fù)雜的缺點(diǎn)。 文獻(xiàn) 10 提出在多跳分集中存在節(jié)點(diǎn)接收數(shù)目受限且高信噪比 情況下多跳分集可實(shí)現(xiàn)協(xié)作分集以提高通信性能。文獻(xiàn) 11 針對(duì) 重疊共享(Un derlay Shari ng , US方式下的多跳解碼轉(zhuǎn)發(fā) (DecodeandForward, DF)協(xié)作分集感知網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了性能分析， 在高信噪比條件下，雖然多跳 DF協(xié)作分集感知系統(tǒng)不能獲得空 間分集增益，但隨著跳數(shù)的增加，感知系統(tǒng)中斷性

3、能有所改善。 針對(duì)傳統(tǒng)DF方式的缺點(diǎn)，文獻(xiàn)12-13提出了改進(jìn)的選擇性解碼 轉(zhuǎn)發(fā)（Selective DecodeandForward ，SDF 協(xié)議，能提高系統(tǒng) 分集增益，改善系統(tǒng)性能。 本文主要研究了多跳協(xié)作分集系統(tǒng)的傳輸性能。針對(duì)DF多 跳分集系統(tǒng)不能獲得空間分集增益的缺點(diǎn)，提出改進(jìn)的多跳 SDF 算法，并推導(dǎo)了 SDF認(rèn)知系統(tǒng)中斷概率表達(dá)式及分集增益。理論 和仿真表明，SDF性能對(duì)比DF有了明顯改善，且SDF能獲得空 間滿分集。 1 系統(tǒng)模型 如圖1所示，考慮一個(gè)K跳分集系統(tǒng)，共有K-1個(gè)中繼節(jié)點(diǎn) S1 , S2,，SK-1協(xié)助認(rèn)知源節(jié)點(diǎn)S0傳輸信息至目的節(jié)點(diǎn) SK 且源節(jié)點(diǎn)、中繼節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)都是半雙工的， 即各節(jié)點(diǎn)不能同 時(shí)發(fā)送和接收同一頻率信息。 假設(shè)整個(gè)系統(tǒng)所有的信道均為窄帶 頻率非選擇性的慢衰落信道， 信道衰落系數(shù) hn， l 均服從均值為 0,方差為入n, I的獨(dú)立、循環(huán)對(duì)稱的復(fù)高斯隨機(jī)分布。將整個(gè) 協(xié)同通信過程分成K個(gè)階段完成，所有的用戶都通過正交信道來 發(fā)送信息。在多跳通信系統(tǒng)中,存在一個(gè)中心控制節(jié)點(diǎn),通過 反饋信道可以將所有的信道信息都反饋給源節(jié)點(diǎn)和相應(yīng)的中繼 節(jié)點(diǎn)。 5 結(jié)語 由于多跳DF方式中只要有一個(gè)中繼不能正確解碼將導(dǎo)致整 個(gè)鏈路系統(tǒng)性能下降,且不能獲得分集增益。針對(duì)這一缺點(diǎn),推 導(dǎo)了多跳SDF分集系統(tǒng)在