基于网络编码的无线双向中继信道估计

论文摘要

在无线双向中继网络的大部分研究中,基本都是假设中继节点和源节点已知理想的信道状态信息。但是,在实际通信系统中,两个源节点进行数据检测和自身数据消除时,需要首先估计出信道状态信息,目前针对双向中继系统的信道估计的研究结果较少。本文探讨了无线双向中继系统在网络编码情况下的信道估计问题,提出了一种基于网络编码的最大似然估计算法,可以在源节点处直接估计信道状态信息。论文首先详细介绍了最小均方误差和量化反馈两种适用于点对点信道的信道估计算法基本原理,指出若将其直接应用于双向中继信道,将会增加中继节点的复杂度,并会引入反馈时延及反馈误差。在此基础上,提出了一种基于网络编码的最大似然估计算法,该算法的基本原理是中继节点不进行信道状态信息估计,而是把所有的数据信息经过网络编码后放大并广播到两个源节点,源节点则对整个上下行信道直接进行最大似然估计,可以降低了中继节点的复杂度,减少反馈时延及反馈误差。论文推导了该算法的具体实现过程,分析了其克拉美罗界,并对算法性能进行了仿真。仿真结果表明,在双向中继信道中采用本文所提出的基于网络编码的最大似然估计算法,获得的性能优于基于网络编码的最小二乘估计算法。另外,随着发射功率的增加,估计的均方误差值随之减小,性能趋于更好。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.1.1 论文研究内容
• 1.1.2 论文结构
• 1.2 网络编码技术
• 1.2.1 网络编码的概念
• 1.2.2 网络编码的优缺点
• 1.2.3 目前网络编码的研究现状
• 1.2.4 无线双向中继信道的网络编码技术
• 1.3 本章小结
• 第二章 信道状态信息检测估计方法
• 2.1 信道检测
• 2.2 信道估计
• 2.3 信道状态信息（CSI）的获取
• 2.4 量化反馈法获取CSI
• 2.4.1 系统框图
• 2.4.2 算法思想
• 2.5 本章小结
• 第三章 无线信道及双向中继系统中的一种估计方法
• 3.1 无线信道传播特性
• 3.2 协作通信技术
• 3.2.1 放大转发方案
• 3.2.2 译码转发方案
• 3.2.3 编码协作方案
• 3.2.4 协作方案的比较
• 3.3 放大转发情况下的信道估计
• 3.3.1 信道模型
• 3.3.2 系统结构框图
• 3.3.3 算法思想
• 3.3.4 理论分析
• 3.3.5 性能分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 双向中继信道估计的克拉美罗界
• 4.1 克拉美罗界分析
• 4.1.1 克拉美罗界（CRLB）
• 4.1.2 双向中继信道估计的克拉美罗界
• 4.2 仿真结果及性能
• 4.3 本章小结
• 第五章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间完成的科研工作