沈忠良，郭克锋

（解放军理工大学 通信工程学院，江苏 南京 210007）

硬件损伤条件下的双向单中继网络性能分析*

沈忠良，郭克锋

（解放军理工大学 通信工程学院，江苏 南京 210007）

相位噪声、I/Q支路不均衡和高功率放大下的非线性等原因会导致系统硬件损伤，而传输系统的硬件损伤会引起系统性能的损失。本文主要分析硬件损伤条件下的双向单中继网络的系统性能，所考虑的系统的所有节点都具有硬件损伤。在此基础上得到系统中断概率精确解和高信噪比下的渐近解、理论解和渐近解，客观展示了硬件损伤对系统性能的影响。同时，通过仿真验证了理论解的正确性，进一步验证了硬件损伤对系统性能的影响。

双向单中继网络；硬件损伤；中断概率；系统性能

0　引 言

最近的研究显示，通过协同通信可以达到分集增益［1］。协同通信可以通过中继来提高源端和目的端间的通信质量。和单向中继相比较，双向中继具有其独特的优势，如效率性和低功率［2-5］。在这样的网络中，中继选择技术被认为是提高协同中继网络系统性能的有效方法。

在实际系统中，硬件并不都是完美的。硬件遭受着来自各个方面的影响。例如，I/Q不均衡和高功率放大非线性等问题［6-8］。在文献［9-12］中，硬件损伤条件下的单跳中继网络被很好的研究。硬件损伤可以产生一个传输容量的瓶颈，无论功率怎样增大，系统的遍历容量都不会变大，特别是在高功率时，影响更加明显。在实际系统中，中继往往都是低价位的产品，因此其更容易老化，更容易形成各种损伤。……