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研究生:黃欣盈
研究生(外文):Hsin-Yin Huang
論文名稱:協調式接引無線通訊系統之效能分析架構與數學導式
論文名稱(外文):Performance Analysis Framework for Wireless Cooperative Relaying System
指導教授:安仲芳
指導教授(外文):Jonh F. An
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣海洋大學
系所名稱:通訊與導航工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2013
畢業學年度:101
語文別:中文
論文頁數:72
中文關鍵詞:合作式雙段接引系統最大比率和定理遮蔽效應標準差中斷機率誤碼機率合作式接引分集增益
外文關鍵詞:Cooperative relayingOutageBit-error-rate (BER)Log-normal standard deviationsClosed-form expressionCooperative diversity gain
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本論文主要是分析無線通訊在其通道路徑為複合衰落(瑞雷衰落與對數-常態衰落)之合作式雙段接引系統( Cooperative dual-hop relaying system )架構的室內( In-door )環境之效能。首先,我們使用最大比率和定理( Maximal-ratio combining;MRC )方法找出訊號從接引系統路徑以及直線路徑所傳送到接收端之訊雜比( SNR )和。接著,因為通道路徑有遮蔽效應的產生,所以需要先求出接引系統點對點之遮蔽效應標準差( Shadowing standard deviation ),以便後續之計算,在此本論文是使用Wilkinson近似法求得遮蔽效應標準差。最後,假設一個能量限制( Power constraint ),並使用近似法推導出封閉式型態( Closed form )的合作式接引系統之中斷機率( Outage probability )以及誤碼機率( Bit-error-rate ; BER )公式。之後比較使用本論文所提出之封閉式的中斷機率和誤碼機率以及用模擬所產出的中斷機率和誤碼機率。比較後可以發現,本論文所提出的架構是可以簡單有效的評估遮蔽效應的影響、合作式接引分集增益( Cooperative Diversity gain )以及設定合作式接引系統的能量限制。
In this paper, an analytical framework for cooperative relaying (dual-hop multi-relaying and direct links) over an in-door composite fading environment is developed. The analytical expressions combined outage and average bit-error-rate (BER) probability are derived and analyzed, in comparison with simulation results, in terms of a variety of log-normal standard deviations and the multi-relay diversity order against the cooperative relaying signal-to-noise (SNR) mean power. Finally, a derived generic closed-form expression for the outage probability based on cooperative dual-hop multi-relaying link, where the asymptotic results and simulations are analyzed with constrained end-to-end power conditions. By utilizing these results, we refine a specific analysis framework combined outage and average error probability using the generality of closed-form expressions. Analytical results demonstrated that our proposed framework will provide a simple and efficient approach for evaluating the impact on shadowing effects, cooperative diversity gain and determining the cooperation power constraint.
摘要 I
Abstract II
目次 III
圖目次 IV
表目次 VII
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的與方法 1
1.3 Relay Hopping 簡介與應用 2
1.4 論文架構 4
第二章 合作式接引通訊系統 6
2.1 系統模型與動作原理 6
2.2 多路徑衰落通道與統計特性 8
2.3 Wilkinson理論應用於Log-normal 變數之演算 13
第三章 系統效能之數學推導-中斷機率與誤碼機率 16
3.1 最大比率和定理 (Maximal-ratio combining;MRC) 16
3.2 中斷機率 (Outage probability) 17
3.3 誤碼機率 (Bit Error Rate;BER) 20
第四章 效能分析與模擬結果 23
4.1 通道模型與模擬架構 23
4.2 系統中斷機率之模擬與分析結果 27
4.3 系統誤碼機率之模擬與分析結果 46
第五章 結論 50
參考文獻 51
附錄A 52
附錄B 58


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