基于協(xié)作分集無線網(wǎng)絡(luò)的跨層設(shè)計(jì)研究.pdf

1、無線信道的衰落特性是阻礙信道容量增加和服務(wù)質(zhì)量改善的主要原因之一，而MIMO技術(shù)是應(yīng)對(duì)衰落的有效方法。但是MIMO技術(shù)要求每個(gè)通信設(shè)備必須具備多根天線，通常不易實(shí)現(xiàn)，協(xié)作通信正是在這種背景下應(yīng)運(yùn)而生的。協(xié)作通信把無線信道，無線網(wǎng)絡(luò)，物理層傳輸技術(shù)等綜合在一起進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化，不僅能夠提高無線通信系統(tǒng)的容量，減少通信的中斷概率，而且可以提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性和數(shù)據(jù)速率、擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。無線網(wǎng)絡(luò)中協(xié)作通信的研究是一個(gè)嶄新的前沿課題，在以多跳蜂窩

2、網(wǎng)、多跳局域網(wǎng)、無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等為代表的新一代無線通信網(wǎng)絡(luò)中，將具有巨大的應(yīng)用價(jià)值。
　　 本文以實(shí)現(xiàn)協(xié)作分集在無線溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用為目標(biāo)，對(duì)協(xié)作分集方案及其中的中繼選擇方案進(jìn)行了研究與分析。在機(jī)會(huì)中繼方案的基礎(chǔ)上，本文提出了一種改進(jìn)的協(xié)作分集方案。在中繼選擇階段，通過源節(jié)點(diǎn)對(duì)中繼選擇的確認(rèn)，減小了中繼選擇的碰撞概率；在數(shù)據(jù)傳輸階段，目的節(jié)點(diǎn)增加反饋機(jī)制，以此決定最佳中繼是否參與協(xié)作?；谏鲜龈倪M(jìn)方案

3、，本文采用低復(fù)雜度的無線收發(fā)機(jī)建立了一套實(shí)現(xiàn)協(xié)作分集的演示系統(tǒng)，并將協(xié)作分集的思想應(yīng)用于溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)。本設(shè)計(jì)主要做了如下幾方面的工作：一是確定系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。包括硬件平臺(tái)的介紹，系統(tǒng)組成，系統(tǒng)工作原理和通信接口的硬件電路設(shè)計(jì)；二是根據(jù)系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)模塊的功能以及嵌入式系統(tǒng)劃分任務(wù)的H.Gomma原則，分別設(shè)計(jì)了各節(jié)點(diǎn)模塊的軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。三是基于嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/Os-Ⅱ軟件平臺(tái)，分別對(duì)串口、溫度傳感器和CC1100無線模塊進(jìn)行