物理层网络编码研究进展 被引量：11

1

作者 赵明峰 周亚建 +1 位作者 原泉 杨义先 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2011年第8期2015-2020,2028,共7页

在无线协作环境下,充分利用无线电磁波的广播特性进行物理层网络编码(PLNC)可获得更大的吞吐量和频谱利用率。在物理层网络编码基本思想的基础上,首先着重介绍三类物理层网络编码技术——有限域上的物理层网络编码、模拟网络编码和复数... 在无线协作环境下,充分利用无线电磁波的广播特性进行物理层网络编码(PLNC)可获得更大的吞吐量和频谱利用率。在物理层网络编码基本思想的基础上,首先着重介绍三类物理层网络编码技术——有限域上的物理层网络编码、模拟网络编码和复数域上的网络编码,给出它们相关理论的研究现状,并对与此相结合的新技术进行了介绍;然后论述目前物理层网络编码应用实现的现状;最后对物理层网络编码相关理论及其应用实现的发展趋势进行了分析与展望。物理层网络编码理论的进一步完善,相关安全性的研究,以及与协作通信理论,如信道编码与调制、中继选择、调度及资源分配等进一步紧密结合等,将是其研究的重要趋势。 展开更多

关键词 物理层网络编码 有限域物理层网络编码 模拟网络编码 复数域网络编码

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双向中继通信中的联合正交物理层网络编码 被引量：2

2

作者 李博 王钢 +1 位作者 杨洪娟 刘荣宽 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期12-16,共5页

为了改善物理层网络编码(PNC)在非对称双向中继通信系统中误比特率(BER)性能,提出了一种新的PNC方案,称为联合正交物理层网络编码(COPNC).方案中2个源节点采用正交载波发送信息,中继节点对信息进行正交综合后广播到2个目的节点.理论分... 为了改善物理层网络编码(PNC)在非对称双向中继通信系统中误比特率(BER)性能,提出了一种新的PNC方案,称为联合正交物理层网络编码(COPNC).方案中2个源节点采用正交载波发送信息,中继节点对信息进行正交综合后广播到2个目的节点.理论分析与仿真结果表明,当双向中继通信系统信道条件非对称时,COPNC方案可以改善PNC的误比特率性能.特别是当2个上行信道的信噪比(SNR)不同时,COPNC方案的误比特率比PNC降低了约3dB.因此,COPNC特别适合应用于上行信道非对称的双向中继通信系统. 展开更多

关键词 双向中继通信 物理层网络编码 联合正交物理层网络编码 正交综合 误比特率

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物理层网络编码中连续相位调制信号的非相干多符号检测 被引量：19

3

作者 党小宇 刘兆彤 +1 位作者 李宝龙 李强 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期877-884,共8页

基于连续相位调制(CPM)的物理层网络编码(PNC)由于其高效的吞吐率和频谱利用率特性引起了越来越多的关注。现有关于CPM-PNC检测的研究大多建立在到达中继端的两节点信号载波相位完全同步或相位差已知的基础上。实际应用中,这一载波相位... 基于连续相位调制(CPM)的物理层网络编码(PNC)由于其高效的吞吐率和频谱利用率特性引起了越来越多的关注。现有关于CPM-PNC检测的研究大多建立在到达中继端的两节点信号载波相位完全同步或相位差已知的基础上。实际应用中,这一载波相位差不可避免,也很难准确估计。针对这一问题,该文提出一种中继端存在未知载波相位差条件下的CPM-PNC非相干多符号检测算法。该算法根据最大似然检测原理,通过观察多个码元来实现中间码元的检测,充分利用了CPM信号的相位记忆特性。仿真结果表明,该文所提出的CPM-PNC非相干多符号检测算法性能优越。而且随着观察窗口长度的增大,其性能显著提高并逐渐趋近最优相干检测性能。在误码率(BER)为410-时,相比于非相干单符号检测,观察窗口长度为5个码元时的CPM-PNC非相干多符号检测有6.7d B的性能增益。 展开更多

关键词 物理层网络编码 连续相位调制 非相干多符号检测

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一种基于TCM的信道编码与物理层网络编码的联合设计 被引量：12

4

作者 陈志成 郑宝玉 +1 位作者 吉晓东 肖小潮 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期2594-2599,共6页

该文在双向中继信道中基于网格编码调制(Trellis Coded Modulation,TCM)提出了一种信道编码与物理层网络编码的联合实施机制。该机制采用TCM,将编码和调制统一考虑,提高了编码序列的自由距离,从而获得更高的编码增益。此外,利用卷积码和... 该文在双向中继信道中基于网格编码调制(Trellis Coded Modulation,TCM)提出了一种信道编码与物理层网络编码的联合实施机制。该机制采用TCM,将编码和调制统一考虑,提高了编码序列的自由距离,从而获得更高的编码增益。此外,利用卷积码和MAC-XOR网络编码的线性性质,使得中继节点只要直接估计网络编码的码字,这样中继节点进行TCM译码的复杂度减少了50%。该机制同时考虑信道编码技术、调制技术以及物理层网络编码三者联合设计的问题,既提高信息传输率,又保证了可靠性。 展开更多

关键词 网格编码调制 物理层网络编码 联合设计

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基于分层调制的物理层网络编码研究 被引量：6

5

作者 唐猛 陈建华 +1 位作者 张艳 张榆锋 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期2568-2574,共7页

在实际的移动通信环境中,信道的状态复杂多变,该文针对双向中继信道的非对称性,提出采用分层调制方式的物理层网络编码方案。首先构建源节点、中继节点均采用分层(2/4-PSK)调制的双向中继通信系统模型;其次给出了中继节点的物理层网络... 在实际的移动通信环境中,信道的状态复杂多变,该文针对双向中继信道的非对称性,提出采用分层调制方式的物理层网络编码方案。首先构建源节点、中继节点均采用分层(2/4-PSK)调制的双向中继通信系统模型;其次给出了中继节点的物理层网络编码解调及映射规则,推导出加性高斯白噪声下中继误比特率及端到端误比特率理论计算公式;最后仿真验证了理论分析结果。与采用传统QPSK调制技术的物理层网络编码相比,该方案利用分层调制的技术优势,确保较优信道的高速率传输,也兼顾了较差信道的传输可靠性。 展开更多

关键词 物理层网络编码 分层调制 双向中继信道 非对称信道

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一种信道编码与物理层网络编码的联合设计 被引量：11

6

作者 陈志成 郑宝玉 吉晓东 《信号处理》 CSCD 北大核心 2011年第5期658-663,共6页

基于正交振幅调制(QAM)设计了一种信道编码与物理层网络编码的联合实施方案,该方案巧妙的引入了一种去噪映射机制,即重新安排QAM调制的星座映射,中继节点对接收数据去噪后直接映射为对应数字比特流的异或。同时,利用卷积码和MAC-XOR网... 基于正交振幅调制(QAM)设计了一种信道编码与物理层网络编码的联合实施方案,该方案巧妙的引入了一种去噪映射机制,即重新安排QAM调制的星座映射,中继节点对接收数据去噪后直接映射为对应数字比特流的异或。同时,利用卷积码和MAC-XOR网络编码(Network Coding,NC)的线性性质,使得中继节点只需直接估计网络编码的码字,因此中继节点的解调/译码的复杂度减少50%。在此基础上对该方案的误比特率性能进行分析。仿真结果表明了该方案的有效性,即与已有的物理层网络编码方法相比,在没有增加译码复杂度的基础上,该方案的信道容量有了显著提高。 展开更多

关键词 物理层网络编码 信道编码 QAM映射 联合设计

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基于连续相位频移键控调制的物理层网络编码检测及性能分析 被引量：6

7

作者 沙楠 高媛媛 +1 位作者 益晓新 龙彦汕 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期1454-1459,共6页

针对双向中继信道,该文提出一种基于连续相位频移键控(CPFSK)调制的物理层网络编码(PNC)机制,即CPFSK-PNC。与已有的采用BPSK,QPSK等调制方式的物理层网络编码相比,该机制引入CPFSK的技术优势,提高了系统的频谱效率和功率效率。该文对... 针对双向中继信道,该文提出一种基于连续相位频移键控(CPFSK)调制的物理层网络编码(PNC)机制,即CPFSK-PNC。与已有的采用BPSK,QPSK等调制方式的物理层网络编码相比,该机制引入CPFSK的技术优势,提高了系统的频谱效率和功率效率。该文对瑞利衰落信道中CPFSK-PNC的物理层网络编码检测进行了研究。首先,利用CPFSK信号的记忆特性,根据最大似然准则设计了中继节点的物理层网络编码检测方案;其次,分析了信号之间最小欧氏距离并给出中继检测的平均误比特率下边界;最后,仿真验证了理论分析结果。 展开更多

关键词 物理层网络编码 连续相位频移键控 最大似然 最小欧式距离

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物理层网络编码分组的机会中继 被引量：13

8

作者 吕凌 于宏毅 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第7期1767-1770,共4页

为提升物理层网络编码方案的抗衰落性能,该文提出了一种基于物理层网络编码的机会中继方案(Opportunistic Relaying based-on Physical-layer Network Coding,PNC-OR),该方案利用物理层网络编码的基本思想、有效提升网络吞吐的同时,通... 为提升物理层网络编码方案的抗衰落性能,该文提出了一种基于物理层网络编码的机会中继方案(Opportunistic Relaying based-on Physical-layer Network Coding,PNC-OR),该方案利用物理层网络编码的基本思想、有效提升网络吞吐的同时,通过中继节点的分布式选择,也能够使系统获得多用户分集增益,提高了系统的抗衰落性能。针对双向无线中继信道中端到端信息交换的情形,推导了准静态衰落环境下PNC-OR中多个目的节点接收信息的和容量。数值结果显示:和机会中继、传统网络编码两种方案相比,PNC-OR具有更高的频谱效率,并且随着中继节点的增多,频谱效率也越高。 展开更多

关键词 物理层网络编码 机会中继 协作分集 中断容量 节点选择

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物理层网络编码机会中继及中断性能分析 被引量：12

9

作者 吉晓东 郑宝玉 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期1186-1192,共7页

该文研究了频率非选择性瑞利衰落信道中的物理层网络编码系统容量问题。基于放大转发机制提出了一种基于最大最小互信息准则的机会中继策略。在瑞利衰落信道环境下,从双向通信的角度,通过理论分析得出其中断概率解析式,同时推导了理想... 该文研究了频率非选择性瑞利衰落信道中的物理层网络编码系统容量问题。基于放大转发机制提出了一种基于最大最小互信息准则的机会中继策略。在瑞利衰落信道环境下,从双向通信的角度,通过理论分析得出其中断概率解析式,同时推导了理想物理层网络编码和传统直接传输系统的中断概率解析式。通过理论分析,发现在某些节点发射功率条件下,系统中断概率将完全取决于单向链路。在此基础上完成了数值仿真实验,结果表明所提策略的中断性能与理想物理层网络编码和传统直接传输相比有了显著的提高。 展开更多

关键词 物理层网络编码 中继选择 机会中继 中断概率

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多中继去噪重传物理层网络编码自适应分集策略 被引量：2

10

作者 高锐锋 吉晓东 +2 位作者 包志华 张士兵 徐晨 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期81-93,共13页

研究了频率非选择性瑞利衰落信道中的物理层网络编码系统容量问题。理论推导了基于解噪重传协议的系统容量,根据容量解析式给出了系统和容量最大化的2个条件表达式,提出了一种最大化系统和容量的自适应分集策略。在瑞利衰落信道环境下,... 研究了频率非选择性瑞利衰落信道中的物理层网络编码系统容量问题。理论推导了基于解噪重传协议的系统容量,根据容量解析式给出了系统和容量最大化的2个条件表达式,提出了一种最大化系统和容量的自适应分集策略。在瑞利衰落信道环境下,通过理论分析给出所有中继链路特性均属于同一情况下的中断概率闭合解析式,同时也理论推导了一般放大重传和直接传输系统中断概率解析式。在此基础上,完成了数值仿真实验,结果表明所提策略的中断性能与非自适应系统、一般放大重传和直接传输系统相比有较大优势。 展开更多

关键词 物理层网络编码 自适应分集 中继选择 中断概率

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双向中继信道中Polar码与物理层网络编码的联合设计 被引量：3

11

作者 樊婷婷 杨维 许昌龙 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期134-139,共6页

为解决双向中继信道中采用低密度奇偶校验码LDPC(low density parity check code)或Turbo码的网络编码系统信道编码编译码算法及设备的复杂度太高这一问题,提出一种联合Polar编码与网络编码的中继转发策略.该策略利用无线通信中信号的... 为解决双向中继信道中采用低密度奇偶校验码LDPC(low density parity check code)或Turbo码的网络编码系统信道编码编译码算法及设备的复杂度太高这一问题,提出一种联合Polar编码与网络编码的中继转发策略.该策略利用无线通信中信号的叠加特性和Polar编码、网络编码的线性性质直接估计网络编码的码字,使得中继节点进行Polar译码的复杂度和信源节点之间的信息交换时间都比直接网络编码系统减少了50%.同时,由于基于信道极化理论的Polar码具有在离散无记忆信道BDMC(binary discrete memoryless channel)上达到信道容量及编译码算法简单等优点,使得所提方案不仅保证了系统的可靠性,而且更容易实现.仿真结果验证了该方案的有效性. 展开更多

关键词 Polar码 SC译码 物理层网络编码 双向中继信道 BER

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基于符号映射的物理层网络编码 被引量：2

12

作者 张祖凡 彭醇陵 +1 位作者 杨静 景小荣 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第7期1410-1415,共6页

从信号角度出发对物理层网络编码(physical layer network coding,PLNC)展开研究,联系实际通信中用户选择调制方式以及用户发送功率分配的差异性,重点对中继节点叠加信号的符号映射方面进行了分析讨论。通过符号映射后的星座映射图分析... 从信号角度出发对物理层网络编码(physical layer network coding,PLNC)展开研究,联系实际通信中用户选择调制方式以及用户发送功率分配的差异性,重点对中继节点叠加信号的符号映射方面进行了分析讨论。通过符号映射后的星座映射图分析了中继节点的误符号率(symbol error rate,SER),并结合星型协作网络以瑞利信道为信道模型对中断性能进行了分析比较。理论分析与仿真结果表明不同的调制方式以及用户功率分配对中继误符号率有一定影响,同时基于符号映射分析的物理层网络编码的中断性能优于其他几种传输方式。 展开更多

关键词 物理层网络编码 调制方式 功率分配 误符号率 中断概率

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物理层网络编码的符号时钟估计 被引量：2

13

作者 党小宇 李强 +1 位作者 虞湘宾 王旭东 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期1569-1574,共6页

现有的关于物理层网络编码(PNC)的研究多建立在时钟已完全同步的基础上,对PNC的符号时钟同步研究较少。而实际上符号时钟在PNC中是必不可少的。针对这一问题,该文提出一种新的基于正交训练序列适用于双向中继信道PNC的符号时钟估计方法... 现有的关于物理层网络编码(PNC)的研究多建立在时钟已完全同步的基础上,对PNC的符号时钟同步研究较少。而实际上符号时钟在PNC中是必不可少的。针对这一问题,该文提出一种新的基于正交训练序列适用于双向中继信道PNC的符号时钟估计方法。该方法根据最大似然估计准则,运用基于离散傅里叶变换(DFT)的插值算法来估计时钟误差。仿真结果表明,所提出的DFT插值算法性能优越,在信噪比(SNR)大于10 d B的条件下,系统的均方误差(MSE)性能比经典优选采样点法提升1个数量级,并且非常逼近修正克拉美罗界(MCRB)。 展开更多

关键词 无线通信 物理层网络编码 双向中继信道 符号时钟估计 修正克拉美罗界

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无线协作网络的物理层网络编码研究进展 被引量：4

14

作者 陈文 韦莎 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2016年第3期415-428,623,共14页

随着网络编码技术的发展和对干扰无线信道的研究,提出了无线多源信息的物理层网络编码,它能够有效融合干扰并提高无线网络的频谱效率。本文从物理层网络编码的研究背景和研究进展介绍了无线协作网络的物理层网络编码。本文从几种中继技... 随着网络编码技术的发展和对干扰无线信道的研究,提出了无线多源信息的物理层网络编码,它能够有效融合干扰并提高无线网络的频谱效率。本文从物理层网络编码的研究背景和研究进展介绍了无线协作网络的物理层网络编码。本文从几种中继技术入手,针对多源中继系统,介绍了典型模拟网络编码和数字网络编码的特征和性能,同时也给出了作者的部分工作。本文对中继通信和无线网络编码的研究有一定参考价值。 展开更多

关键词 中继通信 网络编码 物理层网络编码 模拟网络编码 数字网络编码

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安全的物理层网络编码的研究 被引量：2

15

作者 刘外喜 胡晓 +1 位作者 唐冬 郑晖 《电信科学》 北大核心 2010年第10期93-97,共5页

无线信道的广播特性使得其中的碰撞现象普遍存在,充分利用这一特性的物理层网络编码可较大幅度地提高系统吞吐量,但也存在其特有的安全隐患。本文的主要贡献:从物理层网络编码的原理出发,挖掘了其中存在的必要前提破坏、信号强度攻击、... 无线信道的广播特性使得其中的碰撞现象普遍存在,充分利用这一特性的物理层网络编码可较大幅度地提高系统吞吐量,但也存在其特有的安全隐患。本文的主要贡献:从物理层网络编码的原理出发,挖掘了其中存在的必要前提破坏、信号强度攻击、信号能量攻击等安全隐患,并提出了应对的基本思路;综述了物理层网络编码的研究现状,并展望了未来的研究方向;提出了结合利用云计算和网络编码构建从终端到交换节点、从底层到高层、无处不在的计算网络的概念。 展开更多

关键词 物理层网络编码 网络安全 云计算

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采用MSK调制的物理层网络编码信号检测 被引量：1

16

作者 沙楠 高媛媛 +1 位作者 益晓新 杨保峰 《信号处理》 CSCD 北大核心 2014年第5期599-605,共7页

针对双向中继信道,提出一种采用最小频移键控(MSK)调制的物理层网络编码(PNC)方案,即MSKPNC。与采用BPSK、QPSK等线性调制技术的物理层网络编码方案相比,MSK-PNC具有更高的频谱效率和功率效率。本文对MSK-PNC方案中的物理层网络编码信... 针对双向中继信道,提出一种采用最小频移键控(MSK)调制的物理层网络编码(PNC)方案,即MSKPNC。与采用BPSK、QPSK等线性调制技术的物理层网络编码方案相比,MSK-PNC具有更高的频谱效率和功率效率。本文对MSK-PNC方案中的物理层网络编码信号检测进行研究,提出了两种检测方法。第1种方法采用正交解调映射,第2种方法采用最大似然序列检测。分析和仿真结果表明,正交解调映射方案使得MSK-PNC误比特率性能等于QPSK-PNC,最大似然序列检测算法在实现复杂度上相对较高,但是其误比特率性能更优,并且同样适用于检测采用CPFSK调制方式的物理层网络编码信号。 展开更多

关键词 物理层网络编码 最小频移键控 映射 检测

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物理层网络编码系统中不同转发模式的性能研究 被引量：1

17

作者 孔媛媛 杨震 +1 位作者 吕斌 田峰 《信号处理》 CSCD 北大核心 2018年第10期1169-1177,共9页

在物理层网络编码系统中,中继节点的转发模式对系统性能有很大的影响,论文研究了放大转发、去噪转发和去噪再编码转发三种转发模式在物理层网络编码系统中的应用。首先给出了正交相移键控(QPSK)时三种转发模式的信号星座图,分析了编码... 在物理层网络编码系统中,中继节点的转发模式对系统性能有很大的影响,论文研究了放大转发、去噪转发和去噪再编码转发三种转发模式在物理层网络编码系统中的应用。首先给出了正交相移键控(QPSK)时三种转发模式的信号星座图,分析了编码方法的星座图对应关系。其次根据QPSK和正交振幅调制(QAM)的误码率公式,结合联合概率计算推导出了加性高斯白噪声信道环境下系统的误码率公式。最后进行了仿真验证,证明了误码率公式推导的正确性,对三种转发模式的抗噪声性能进行了分析和比较。 展开更多

关键词 物理层网络编码 双向中继系统 放大转发 去噪转发 去噪再编码转发

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基于物理层网络编码的卫星时隙ALOHA策略 被引量：1

18

作者 朱巍 梁俊 +2 位作者 肖楠 陈刘伟 刘玉磊 《计算机应用与软件》 CSCD 2015年第11期134-138,共5页

针对传统卫星时隙ALOHA系统由于高的数据冲突导致吞吐率低的问题,提出一种基于物理层网络编码的卫星时隙ALOHA策略。该策略通过引入物理层网络编码,使碰撞数据能以一定概率恢复。在此基础上定义了最佳的重传时隙数,让参与碰撞的用户在... 针对传统卫星时隙ALOHA系统由于高的数据冲突导致吞吐率低的问题,提出一种基于物理层网络编码的卫星时隙ALOHA策略。该策略通过引入物理层网络编码,使碰撞数据能以一定概率恢复。在此基础上定义了最佳的重传时隙数,让参与碰撞的用户在重传时隙以固定概率重发数据,在卫星收到所有重发数据后,就能完整恢复原始信息。同时对该策略进行了建模分析,并对系统吞吐率和平均发送等待时延进行理论推导。仿真结果表明,该策略能有效解决数据冲突,在带来一定发送等待时延的前提下,使系统吞吐率大大提高。 展开更多

关键词 卫星通信 时隙ALOHA 物理层网络编码 碰撞重发

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双向中继信道中物理层网络编码的检测 被引量：6

19

作者 颜伟 蔡跃明 潘成康 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期82-86,共5页

对双向中继信道中物理层网络编码的检测进行了研究,最大似然检测性能好但是实现复杂度高。因此,在信源节点未知信道状态信息情况下,提出了2种检测方案:基于似然比函数的似然比检测和基于最大后验概率准则的最大后验概率检测。同时,针对... 对双向中继信道中物理层网络编码的检测进行了研究,最大似然检测性能好但是实现复杂度高。因此,在信源节点未知信道状态信息情况下,提出了2种检测方案:基于似然比函数的似然比检测和基于最大后验概率准则的最大后验概率检测。同时,针对信源节点已知信道状态信息的特殊情形,进行了同样的推导。分析和仿真结果表明,相比于分别检测出2个信源信息的最大似然检测,似然比检测的BER性能更优,但似然比检测需要知道额外的噪声方差信息,最大后验概率检测与最大似然检测等价,而且最大后验概率检测在实现复杂度上相对较低。 展开更多

关键词 物理层网络编码 最大似然 似然比 最大后验概率 检测

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双向中继信道中物理层网络编码的性能分析 被引量：2

20

作者 颜伟 蔡跃明 《信号处理》 CSCD 北大核心 2011年第3期334-339,共6页

针对双向中继信道,文章研究采用放大转发协议的物理层网络编码的性能。在考虑直传链路下,给出了3时隙网络编码的可达速率。在高信噪比条件下,推导了3时隙物理层网络编码方案和2时隙物理层网络编码方案的中断概率近似表达式。通过仿真,... 针对双向中继信道,文章研究采用放大转发协议的物理层网络编码的性能。在考虑直传链路下,给出了3时隙网络编码的可达速率。在高信噪比条件下,推导了3时隙物理层网络编码方案和2时隙物理层网络编码方案的中断概率近似表达式。通过仿真,验证了理论分析结果。同时,对3时隙物理层网络编码方案中继节点的功率分配因子进行了优化,在中继节点处于不同位置下分节点等功率和不同功率对不同方案进行了最大和速率的仿真,结果表明3时隙物理层网络编码可以利用网络的非对称性提高性能。 展开更多

关键词 物理层网络编码 协同通信 中断概率 放大转发

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