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协作通信技术可以看作一种虚拟的 MIMO,其基本思想是邻近的单天线移动用户相互协作构成虚拟的天线阵列,在不额外增加信号设计复杂度和移动终端多天线设计的前提下,有效地改善系统性能。本文针对不同的通信环境分析功率分配方案,主要工作概括如下: 第一,在单中继混合译码放大转发(hybrid decode-amplify-forward, HDAF)协作通信中,以直接传输方式的中断概率值为约束条件,以总功率最小化为目标,采用极值问题的分析方法,得到准静态瑞利平坦衰落信道中 HDAF协作方式源节点和中继节点功率。数值分析结果表明,在相同的中断概率约束条件下,采用 HDAF协作方式所需的总功率比放大转发( amplify-and-forward, AF)、译码转发(decode-and-forward, DF)协作方式少1~10dBm,最大限度地减少了系统资源的消耗。 第二,为克服信道处于深度衰落情况下单中继协作困难,减少多中继协作目的端信号处理的复杂度,本文给出两个中继节点参与协作通信的功率分配方案。两个中继节点分别采用 AF、DF以及混合 AF/DF三种协作方式进行通信。在满足一定中断概率和节点功率约束的情况下,利用 MATLAB软件中的 Fmincon优化函数,得到各节点的最小发射功率。数值分析表明,在相同条件下,双中继节点采用混合AF/DF协作方式比 AF协作方式、DF协作方式消耗的系统总功率分别少4~9dBm、0.5~1dBm。对比分析单中继 HDAF和双中继混合 AF/DF协作通信系统的性能。根据不同的通信环境,选择合适的协作传输方式,使得系统消耗的总功率最小。 第三,针对两个源-目的节点对的 HDAF协作通信系统,提出有效地功率分配方案。中继节点通过对比源-中继链路的信噪比和信噪比门限来决定采用的协作传输方式。通过 Karush-Kuhn-Tucker(KKT)极值条件得到在各移动用户满足中断概率约束条件下的最小发射功率。数值分析表明,在相同的中断概率约束条件下,本文提出的功率分配方案比等功率分配方案少1~4dBm。