毕业设计（论文）开题报告

1、.山东轻工业学院毕业设计（论文）开题报告课题名称基于移动中继的协同通信系统建模仿真课题类型理论研究（yz）导师姓名林霏学生姓名韩应栋学 号200702041071专业班级通信工程07-2 1、 选题目的和意义： 协同通信技术的基本思想是在多用户通信环境中，使用单个天线的各临近移动用户可按照一定方式共享彼此的天线协同发送，从而产生一种类似多天线发送的虚拟环境，获得空间分集增益，提高系统传输性能。这种技术的传输方式不仅仅是传统意义下的基站和移动用户间的直接通信，它融合了分集方案与中继传输的技术优势，在传统通信网络中实现了多天线与多跳传输的性能增益。同时，假定协同通信系统中的中继具有移动性，例如蜂窝

2、网中的移动用户，ad-hoc网络中的移动传感器节点，从而使得该系统更加符合实际通信情况，具有重要研究意义。协同通信技术综合了分集技术与中继传输的优势，具有良好的应用前景，移动中继的提出则使得该系统更加符合实际通信情况，具有重要的研究意义。在掌握基本理论的前提下，学习使用matlab编写仿真程序，对今后从事实际工作和理论研究，具有很大的帮助作用。二、国内外研究状况此部分内容太多，适当删减。：协同通信的基本思想是：在多用户通信环境中，使用单天线的各临近用户按一定方式共享彼此的天线协同发送信息，形成一个虚拟的多输入多输出（multiple-input multiple-output, mimo）系统

3、。这样可以利用mimo信道提供的空间复用增益和空间分集增益来提高协同通信系统性能。对于协同通信的研究可追溯到1979年cover和gamal对中继信道的研究。他们研究了加性高斯白噪声（additive white gaussian noise，awgn）信道中具有三个节点（源节点、目的节点和中继节点）的无线通信系统的容量。此后对协同通信研究的思想基本源于此。直到1998年，sendonaris等人提出了协同分集的概念，此后各国相关研究方兴未艾。 在cover和 gamal的工作基础上，laneman等人提出了多种协同协议并对这些协议在各态历经信道和准静态信道中的性能进行了分析。这些协同协议包括

4、：放大转发（amplify-and-forward，af），解码转发（decode-and-forward，df）以及这两种协同方式之间的自适应切换。与laneman的工作同时，hunter将协同传输与信道编码相结合提出了编码协同（coded-cooperation，cc）的方法。其主要思想是在协调中各用户不是简单的重复其收到的协同伙伴的数据或信号，而是试图为其伙伴传输增加冗余，提高编码效率。 对于中继传输技术，根据中继节点的移动性可分为固定无线中继和移动中继。固定无线中继指源节点和中继节点所构成的无线网络，其拓扑结构固定不变，即每个中继节点只负责转发特定源节点（基站）的信号。固定无线中继有三

5、种主要应用方式：（1）在小区覆盖范围内，尤其是在小区边缘增加中继节点，可以提高小区边缘的服务质量；（2）在原小区的覆盖范围以外适当的设置中继节点，将来自基站的信号放大，从而扩大小区的覆盖范围，中继节点比基站更低的架设成本使此方案更具可行性；（3）使用中继技术改善室内覆盖。通常，建筑物的墙壁等对无线信号有很强的屏蔽作用，在建筑物的转角外适当地设置中继节点，负责转发信号，将大大改善室内覆盖情况，这种方式也可以应用于其他难以用基站信号进行覆盖的死角，如地铁和隧道等。 移动中继相对于固定无线中继来说适合一些更加特殊的应用场景，也更具有实际意义。比如对高速移动的列车进行覆盖，用户始终通过列车上中继节点接

6、入网络，而中继节点负责将信号转发到铁路沿线的基站上。这样，当列车在行驶过程中，用户无需切换，切换只在中继和基站之间进行。移动中继的另外一个应用是对蜂窝移动通信系统，在用户比较密集、传输环境复杂的区域，利用数量众多的用户终端作为中继实现空间分集、多用户分集的增益。现在，国内外对协同通信技术的研究仍在继续。国际上，相关研究课题已经或正在展开。例如无线世界研究论坛（wwrf）已经成立了关于中继的分组委员会专门开展研究，并发表了相关研究白皮书。许多知名国际期刊、会议也单独列出子方向对协同通信技术进行报道，如ieee主办的communication magazine等杂志，icc、wcnc、global

7、com等会议。2006年，springer也出版了有众多学者合作的协同通信技术专著。同时，世界上已经有多所大学的实验室开展了这方面的研究，如瑞士皇家科学院通信技术实验室无线通信课题组的研究项目“cooperative mimo wireless network”、欧洲通信委员会组织的项目“ist-romantik”等。近年来，协同通信技术在中国也引起广泛关注，国家自然科学基金委、教育部等均设立多个资助项目，众多高校也已展开研究，如北京邮电大学、浙江大学、西安电子科技大学等。3、 研究（设计）内容：了解中继传输与协同通信的基本概念，构建合理的中继运动模型。利用matlab软件完成直线、椭圆拓扑与

8、矩形拓扑模型的仿真，然后完成基于该移动中继模型下的协同通信系统建模仿真，并得到系统误码率性能的仿真结果。4、 研究(设计)方法及技术路线： 学习协同通信技术和中继传输的基础理论，理解放大转发（af）、解码转发（df）等多种协同中继模型。学习matlab基本操作、m语言编程和蒙特卡罗（monte carlo）仿真方法。通过构建不同拓扑结构的移动中继系统模型，利用蒙特卡罗仿真方法编写协同通信系统误码率的matlab仿真程序，并得出仿真结果。第一阶段：查阅资料，学习使用matlab软件。通过查阅中、英文书籍，论文等相关文献，翻译英文文献，学习基础理论，构建基本模型并进行数学分析。学习matlab的基

9、本使用方法，掌握仿真程序的编写。第二阶段：进行系统设计，完成仿真程序的编写。根据基础理论和数学分析搭建系统仿真模型，并以此为基础设计仿真算法，编写仿真程序。第三阶段：调试matlab程序，对系统进行计算机仿真。在初步编写的仿真程序基础上，不断进行仿真、调试，并记录下在不同条件下，不同仿真模型下的仿真结果。分析研究仿真结果，并与理论结果进行比较，得出结论。五、时间安排：2010/2011第一学期 第十九周 下达毕业设计任务书，开始进行资料查询工作；2010/2011第二学期 第七周 查阅资料，外文翻译，文献综述。第八周 学习基础理论，完成开题报告； 第九周 开始整体方案的设计；第十周 对方案的可

10、行性进行论证；第十一周 进行中期检查；第十二周 着手进行设计工作；第十三周 继续进行设计工作；第十四周 完成整个设计；第十五周 完善设计，完成毕业设计论文；第十六周 结题验收，评阅，答辩，评定成绩；第十七周 完成资料归档工作。 6、 预期成果： 编写移动中继满足直线、椭圆拓扑和矩形拓扑结构时的matlab仿真程序，调试、仿真整个系统，详细记录仿真过程和仿真结果。并且通过与理论结果的比较得出有关结论。最后完成毕业设计论文的撰写，并提交毕业设计论文。7、 主要参考资料：1.彭木根.协同无线通信原理与应用.北京：机械工业出版社，2009.12.yu meng, li jing, h. sadjadpour. “amplify-forward and decode-forward: the impact of location and capacity contour,” in proc. of the ieee milcom, 2005, pp:1609 16153.郭文彬,桑林.通信原理基于matlab的计算机仿真.北京：北京邮电大学出版社，2006.64.张德丰等.matlab通信工程仿真.北京：机械工业出版