26、无线通信系统性能分析与优化

无线通信系统性能分析与优化

1. 系统性能基础指标

1.1 端到端信噪比

在无线通信系统中，端到端信噪比（SNR）是衡量通信质量的重要指标。对于解码转发（DF）方案，端到端信噪比 $\gamma_{DF}$ 可表示为 $\gamma_{DF} = \min(\gamma_{R}, \gamma_{D})$，其中 $\gamma_{D}$ 的表达式为：
$\gamma_{D} = \frac{|h_1|^2|h_2|^2}{(|h_2|^2Z_1 + |h_1|^2Z_2 + Z_3)}$
这里，$Z_1 = \Omega\Delta h_1$，$Z_2 = \Omega\Delta h_2$，$Z_3 = \Omega\Delta h_1\Omega\Delta h_2 + l_m1 + l_m2\phi P_SN_0$。

1.2 误码率（BER）

误码率是衡量通信系统可靠性的关键指标。已知误包率（OP），在接收端 D 的误码率可表示为：
$BER_{i\in{AF,DF}} = a\frac{\sqrt{b}}{2\sqrt{\pi}}\int_{0}^{\infty}e^{-b\gamma}\frac{1}{\sqrt{\gamma}}F_{\gamma_i}(\gamma)d\gamma$
其中，高斯 Q 函数 $Q(x) = \frac{1}{\sqrt{2\pi}}\int_{x}^{\infty}e^{-\frac{t^2}{2}}dt$，对于二进制相移键控（BPSK）和正交相移键控（QPSK），调制格式分别定义为 $(a, b) = (1, 2)$ 和 $(a, b) = (1, 1)$，$F_{\