協(xié)作分集技術在無線傳感器網(wǎng)絡中的應用研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(WSN)通過各類集成化微型傳感器實時監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，并以自組織網(wǎng)絡方式傳送到用戶終端。將協(xié)作多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)應用到WSN中，使多個單天線節(jié)點可以共享彼此的天線實現(xiàn)空域分集，能夠有效降低WSN的整體能耗。 本文從WSN物理層入手，首先研究了協(xié)作分集技術在WSN中的典型應用模式。著重分析了采用垂直貝爾實驗室分層空時(V-BLAST)結(jié)構(gòu)和正交幅度調(diào)制(QAM)技術后，影響協(xié)作MI

2、MO系統(tǒng)能量損耗的因素。研究表明，不同的協(xié)作MIMO系統(tǒng)最小適用距離并不相同且存在最佳協(xié)作模式，在傳輸距離固定時最佳協(xié)作MIMO系統(tǒng)比傳統(tǒng)單輸入單輸出(SISO)系統(tǒng)節(jié)省90％的能量。其次，研究了頻率選擇性衰落信道下協(xié)作V-BLAST結(jié)構(gòu)在WSN中的應用，提出了一種旋轉(zhuǎn)不變聯(lián)合空頻編解碼方法。該方法對發(fā)端各節(jié)點的數(shù)據(jù)以多載波碼分多址(MC-CDMA)方式編碼，并進行貼標發(fā)射。通過利用編碼中的旋轉(zhuǎn)不變性，數(shù)據(jù)融合點無需了解信道狀態(tài)信息(C