【正文】 圖 AF、 DF的實(shí)際與理論誤碼率比較 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 同時(shí)可以看出， DF 中繼能要略優(yōu)于 AF 中繼。如圖 所示。而當(dāng) DF 中繼采用“解調(diào) — （解碼） — （編碼） — 調(diào)制 — 重發(fā)”（為簡化程序，省略信道編碼過程）的仿真時(shí)，從圖 的仿真結(jié)果可以看到， DF 并沒有獲得更低的誤碼率，反而性能最差。 所以，盡管傳統(tǒng)的 AF、 DF協(xié)作能在一定程度上改善通信性能，但是實(shí)際應(yīng)用并不理想。隨著研究的深入，協(xié)作通信也許很快得以廣泛應(yīng)用。 圖 錯(cuò)誤的不顯示 DF 曲線的結(jié)果圖 3. 非協(xié)作系統(tǒng)的實(shí)際誤碼率曲線存在很大的誤差 造成這種現(xiàn)象的主要原因是在計(jì)算直連接收到的信號時(shí)，應(yīng)該是 POW 而不是與前面 AF、 DF計(jì)算時(shí)所采用的 POW_DIV， POW 是 POW_DIV 的兩倍，通過重新定義一個(gè)信號 YSd并使其收到的信號功率為 POW 從而得到了解決。關(guān)于功率分配問題，有待進(jìn)一步思考學(xué)習(xí)。從尊敬的導(dǎo)師身上，我不僅 加深了自己對通信專業(yè)知識的理解，更養(yǎng)成了嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的學(xué)習(xí)習(xí)慣 ，而且學(xué)會了許多做人的道理 。還有院領(lǐng)導(dǎo)和系主任等在四年的學(xué)習(xí)生涯中給予我的幫助與關(guān)懷 最后，向所有關(guān)心和幫助過我的領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)和朋友表示由衷的謝意！ 衷心地感謝在百忙之中評閱我的設(shè)計(jì) （論文） 和參加答辯的各位老師！ 林森 2020 年 6 月 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 參考文獻(xiàn) 1．鄭侃等 . 協(xié)作通信及其在 LTEAdvanced 中的應(yīng)用 [M].人民郵電出版社，. 2．張鵬 . 無線協(xié)作通信的策略與協(xié)議研究 [D].華中科技大學(xué)， 2020. 3. 李靖 .無線協(xié)作通信中的方案和資源優(yōu)化分配研究 [D]. 西安電子科技大學(xué) . 4． K． J． Ray [M].電子工業(yè)出版社， . 5．季薇 . 無線協(xié)作通信的若干關(guān)鍵問題研究 [D].上海交通大學(xué)， 2020. 6．嚷鋼 . 基于兩跳協(xié)作通信系統(tǒng)中斷概率和功率 [D].北京郵電大學(xué)， 2020. 7. 李軍 ,何波 . 多點(diǎn)協(xié)作 最優(yōu)功率分配與協(xié)作伙伴選擇方案 [J].北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)， 2020， 33(6):2932. 8. 張超 ,廖曉光 . 基于功率最優(yōu)化分配的選擇性協(xié)作通信模式 [J].中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2020， 40(4):419430. 9. 李云 ,張正華 . 無線網(wǎng)絡(luò)中的多跳協(xié)作機(jī)制 [J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究， 2020，29(1):234236. 10. Wanchalaerm of MultiHop Decode and Forward Cooperative Communications under Rayleigh Fading Channel[C].2020 Second International Conference on Intelligent Systems,Modelling and Simulation, 318323. 11. ,. Optimal Power Allocation for DecodeandForward Multihop Relaying System with Direct Link[J].IET COMMUNICATIONS, 2020,6(18):31093133. 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 附錄 A 主要程序 %************************************************************************** %In this process, which function names begins with an uppercase letter is %writen, clear all。 % SNR interval POW_DIV = 1/2。 % 符號數(shù) N = 10000。 % between Source and Destination H_sr = RayleighCH( 1 )。 % count for different BER under SNR_dB err_num_SD = 0。 % SNR, said nondB POW_S = POW_DIV。 is transmitted from Source to Relay and Destination y_sd = awgn( sqrt(POW_DIV)*H_sd * x_s, SNR_dB, 39。measured39。)。 % 沒有中繼情況下的誤比特?cái)?shù) %02:With Fixed AmplifyandForward relaying protocol % beta: amplification factor % x_AF: Relaytransmit the AF signal 39。measured39。 % 解調(diào)之后得到的信號 err_num_AF = err_num_AF + Act_ber(x,y_AF)。)。 % wrong number of bits with DF end。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 % 不同信噪比下的實(shí)際誤比特率 theo_ber_SD(snrcount) = Theo_ber(SNR_dB)。 % for SNR_dB=MIN_SNR_dB:INTERVAL:MAX_SNR_dB %% draw BER curves SNR_dB = MIN_SNR_dB:INTERVAL:MAX_SNR_dB。disp(theo_ber_SD)。disp(theo_ber_AF)。disp(theo_ber_DF)。g+39。 legend(39。,39。 ylabel(39。SNR(dB)39。)。,SNR_dB,theo_ber_AF,39。)。AF39。 grid on。 xlabel(39。the theoretical BER of Direct, AF and DF39。ro39。 legend(39。)。)。 title(39。 subplot(2,1,2) 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 semilogy(SNR_dB,theo_ber_DF, 39。)。actual BER39。The AVERAGE BER39。)。 axis([MIN_SNR_dB,MAX_SNR_dB,10^(5),1])。the actual / theoretical BER of DF39。 xlabel(39。 grid on。theoretical BER39。,SNR_dB,ber_DF,39。)。SNR(dB)39。 ylabel(39。,39。b*39。 axis([MIN_SNR_dB,MAX_SNR_dB,10^(5),1])。)。The AVERAGE BER39。DF39。Direct39。,SNR_dB,theo_ber_DF,39。 figure(2) % the theoretical BER of AF and DF semilogy(SNR_dB,theo_ber_SD,39。 title(39。)。)。,39。b*39。ro39。theo_ber_DF=39。theo_ber_AF=39。theo_ber_SD=39。 theo_ber_DF(snrcount) = Theo_ber(H_sd,H_rd,POW_S,POW_N,POW_S,POW_N)。 ber_AF(snrcount) = err_num_AF/(N*Monte_MAX)。 y_DF = demodulate((M),y_bine_DF)。 y_rd = awgn( sqrt(POW_DIV)*H_rd * x_DF, SNR_dB, 39。 % 接收端收到的來自中繼的信號 y_bine_AF = Mrc( H_sd,H_sr,H_rd,beta,POW_S,POW_N,POW_S,POW_N,y_sd,y_rd)。 [beta,x_AF] = AF(H_sr,POW_S,POW_N,y_sr)。*y_Sd)。 %中繼接收到的來自信源的信號 y_Sd = awgn( sqrt(POW)*H_sd * x_s, SNR_dB, 39。)。 % Noise power % 39。 err_num_DF = 0。 % between Relay station and Destination %%不同信噪比 snrcount = 0。 %隨機(jī)二進(jìn)制數(shù)據(jù)流 %% Modulate using bpsk x_s = modulate((M),x)。% without cooperation,Source send signals directly to the Restination with full power Monte_MAX=100。 MAX_SNR_dB = 14。 在我的設(shè)計(jì)（論文）撰寫過程中， 夏詩露 、 趙超越 等 幾位同學(xué)在我的程序編寫和論文撰寫過程中給予了了許多幫助，再次向他們表示我最深的謝意。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 致謝 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的 指導(dǎo) 工作是在我的導(dǎo)師 楊潔（講師） 的諄諄教導(dǎo)和悉心關(guān)懷下完成的，在我的學(xué)業(yè)和設(shè)計(jì)的工作中無不傾注著 導(dǎo)師的諄辛勤汗水 。但是， S 是以廣播形式發(fā)送信號的，則 S 發(fā)給 R和 D 的功率應(yīng)均為 1。 而 DF 出現(xiàn)的情況 稍微多一點(diǎn) ，通過 disp（）觀察數(shù)值時(shí)，可知： theo_ber_AF= * Columns 1 through 10 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 …… 這 應(yīng)該是由于 BER 數(shù)值過小趨于零，而無法在圖中顯示。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 第五章總結(jié)與展望 協(xié)作通信為 MIMO 技術(shù)的實(shí)用化提供了一個(gè)新的思路。然而， AF 與 DF 分集增益相差并不明顯，南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 這是由于：分集增益主要 與分集階數(shù)（ 傳輸過程中所能提供的最大的同一信號獨(dú)立副本的數(shù)目，即收發(fā)天線數(shù)）相關(guān)。這主要由于：一方面，若要獲得良好的性能， DF 需要相應(yīng)的校驗(yàn)信息，這在一定程度上使數(shù)據(jù)的傳輸速率變低了；另一方面， DF 是數(shù)字處理，設(shè)備復(fù)雜度較高，不適合應(yīng)用于低成本設(shè)備；除此之外，當(dāng)信噪比較不是很高時(shí)，中繼節(jié)點(diǎn)會有很大的可能 性譯碼錯(cuò)誤，從而導(dǎo)致了協(xié)作的失敗，或者是“錯(cuò)上加錯(cuò)”的編碼加重傳，急劇惡化了系統(tǒng)的性能，誤碼率甚至可能會比非協(xié)作系統(tǒng)還要高。并且如果源節(jié)點(diǎn)與中繼節(jié)點(diǎn)之間的 信道條件不是特別好的時(shí)候，轉(zhuǎn)發(fā)的大部分都是噪聲，這樣反而會降低系統(tǒng)的性能。 AF、 DF 與非協(xié)作系統(tǒng)的比較 從圖 ，采用 AF中繼和 DF 中繼的協(xié)作通信系統(tǒng)，其誤碼率比非協(xié)作系統(tǒng)低很多。 theo_ber_AF(snrcount)=Theo_ber(H_sd,H_sr,H_rd,POW_S,POW_N,POW_S,POW_N)。 （ 4）不同信噪比下的理論誤比特率 ber_SD(snrcount) = err_num_SD/(N*Monte_MAX)。)。 err_num_AF = err_num_AF + Act_ber(x,y_AF)。 y_rd = awgn( sqrt(POW_S)*H_rd * x_AF, SNR_dB, 39。 主程序中的幾個(gè)重要計(jì)算函數(shù) （ 1）直連的誤比特?cái)?shù)計(jì)算 y_SD=demodulate((M),H_sd39。為了使程序簡化，程序中省略了信道編碼的過程，中繼時(shí)采用與源節(jié)點(diǎn)相同的調(diào)制方式，并假定中繼節(jié)點(diǎn)能正確解碼，強(qiáng)制校驗(yàn)標(biāo)志 tx_coop為 1。 % Actual value 計(jì)算系統(tǒng)的誤碼率 AF仿真過程的實(shí)現(xiàn) 如圖所示是 AF策略的流程圖 ： 源 發(fā) 送x _ s瑞 利 衰 落 H _ s r和 白 噪 聲中 繼 以 系 數(shù) β進(jìn) 行 放 大 轉(zhuǎn) 發(fā)目 的 端 M R C瑞 利 衰 落 H _ r d和 白 噪 聲瑞 利 衰 落 H _ s d和 白 噪 聲B P S K 解 調(diào)信 道 s _ r信 道 s _ d信 道 r _ dS i g n a l ： y _ s rS i g n a l ： x _ A FS i g n a l ： x _ sS i g n a l ： y _ r d S i g n a l ： y _ s dB E R 分 析S i g n a l ： y _ c o m b i n e _ A FS i g n a l ： y _ A F比 特 信 息 ： x 圖 AF協(xié)作策略流程圖 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 在中繼節(jié)點(diǎn)處，對接收到的來自源節(jié)點(diǎn)的信號 s_r