[发明专利]无线和电力线双媒质协作通信系统的误码率性能分析方法

说明书

本发明提供了无线和电力线双媒质协作通信系统的误码率性能分析方法，属于双媒质协作通信技术领域。双媒质协作通信系统包括信号源S、中继节点R、目的节点D，信号源S与中继节点R间为无线通信链路SR，信号源S与目的节点D间为无线通信链路SD，中继节点R与目的节点D间为电力线通信链路RD。该方法首先计算SR的误码率P₁^BER，再基于矩生成函数方程的概率密度函数近似算法计算SD的信噪比近似成对数正态分布之后的分布参数；然后计算SD和RD进行选择性合并后的瞬时输出信噪比的累积分布函数和第二跳的误码率P₂^BER；最后结合P₁^BER和P₂^BER得总误码率，根据总误码率进行性能分析。本发明降低了计算复杂度，可获得瞬时信噪比的最佳分布参数，精确计算系统的误码率。

技术领域

本发明涉及双媒质协作通信系统技术领域，具体涉及一种无线和电力线双媒质协作通信系统的误码率性能分析方法。

背景技术

电力线通信(Power Line Communication,PLC)和无线通信技术是配电网通信的重要组成部分，在智能用电和家居物联网等领域具有广泛的应用前景。PLC可依靠已存的电力线基础设施来传输信息；无线通信具有无线接入方式灵活和组网简单等特点。无线通信和PLC各具特点，联合电力线和无线的双媒质协作通信技术，可以整合资源优化互补，节约建设成本，提升系统整体性能。

最新的研究将电力线信道衰落建模成对数正态分布(Log normal， LogN)模型。无线通信主要采用瑞利和Nakagami等分布。Nakagami模型能够模拟深度衰落和浅衰落，在数学上易于处理，得到广泛应用；瑞利分布本质属于Nakagami特例。

电力线和无线协作中继系统中，针对Nakagami-LogN混合衰落条件的系统性能分析，存在着以下主要问题：通信理论性能不存在闭合表达式、性能计算的复杂度过高、关键技术性能分析过分依赖计算机仿真等。

考虑到Nakagami衰落条件下，信道的瞬时衰落能量和信噪比都满足Gamma 分布，而Gamma分布和LogN分布具有一定的相似性，本专利提出一种用于 Gamma和LogN分布函数近似的LogN分布参数的计算方法，可应用到Nakagami- LogN混合衰落条件的系统理论性能计算中，具有较广泛的应用前景和实用价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够简化系统性能计算的复杂度，获得瞬时信噪比的最佳分布参数，精确计算系统的误码率和中断率的无线和电力线双媒质协作通信系统的误码率性能分析方法，以解决上述背景技术中存在的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

本发明提供的一种无线和电力线双媒质协作通信系统的误码率性能分析方法，所述双媒质协作通信系统包括信号源S、中继节点R、目的节点D，所述信号源S分别与所述中继节点R和所述目的节点D之间无线通信，所述中继节点 R与所述目的节点D之间电力线通信，该方法包括如下步骤：

步骤S110：计算所述信号源S与所述中继节点R的无线链路SR的误码率 P₁^BER；

步骤S120：基于矩生成函数MGF方程的PDF近似算法建立绩效函数模型，并根据所述绩效函数模型求得近似于LogN分布的参数；

步骤S130：针对所述信号源S到所述目的节点D的无线链路SD及其信噪比γ_WD，和所述中继节点R到所述目的节点D的电力线链路RD及其信噪比γ_PLD，得到SC合并后的瞬时输出信噪比γ^DF的累积分布函数F^DF(λ)；