理论教育 系统性能评估:如何提升系统效率?

系统性能评估:如何提升系统效率?

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:往往没有数学模型,可以找到来进行系统的分析,因此,对性能评估的首选方法是计算机仿真。一个常见的物理层系统的评价模型是使用误码率曲线,该曲线通过链路层的研究或理论分析或计算机仿真已经得出来。图3.5 参考文献[KMST00]中的PER样本和参考文献[FeRa02]中HIPERLAN/2的符合曲线上面的第二点是在COST 273中讨论的另外一个有趣的领域。接收机的复杂度因追踪分支数目减少而降低。对性能损失的主要贡献,是由于状态分解的错误事件截断。

系统性能评估:如何提升系统效率?

物理层、网络层方面,以及更高的层效率从根本上推动了系统的频谱效率。其评估需要在网络层及以上系统中进行分析。相对于链路层,在理论分析取得很好的结果。往往没有数学模型,可以找到来进行系统的分析,因此,对性能评估的首选方法是计算机仿真。

然而,从物理层到网络层的整个通信系统详细仿真将需要大量的计算时间。因此有必要通过使用简陋但是仍然逼真的子系统模型来降低仿真的复杂度。在COST 273中已经讲述了两种方法:

1)通过双指数函数来逼近误码率曲线(见参考文献[FeRa02])。

2)通过联合限制的网格编码模型的BER曲线模型。

一个常见的物理层系统的评价模型是使用误码率曲线,该曲线通过链路层的研究或理论分析或计算机仿真已经得出来。第一点的想法是基于曲线拟合方法。曲线拟合要求使用大量的可调参数的一般近似函数是预先知道的。最小二乘法,是用来确定参数的,使得近似函数和样本点之间的二次方距离变得最小。

近似计算的两个函数已经给出:

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其中k=(abds)T,它是由曲线拟合方法得到的参数向量。αε′δ是恒定不变的,由逼近函数的定性过程给出。大多数误码率曲线可以很容易地由首先给出的函数g1给出。有锐利的边缘的一些曲线需要用到g2,其中由g2的参数推导比g1的更加复杂,所以,尽可能地使用函数g1

该方法已应用于文献[ETSI01],参考文献[KMST00]为HIPERLAN/2的误码率曲线,使用更简单的函数g1,如图3.5所示(符号是从文献模拟结果显示,曲线是g1拟合结果)。请参考参考文献[FeRa02]中来自文献的其他更加复杂的例子,在这些文献中由g2估计出显著的误差下限。

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图3.5 参考文献[KMST00]中的PER样本和参考文献[FeRa02]中HIPERLAN/2的符合曲线

上面的第二点是在COST 273中讨论的另外一个有趣的领域。在加性白高斯噪声信道中,它实现对编码调制方案的精确的联合界的估计,这就需要考虑所有成对的编码和解码序列在通信信道传输中的错误事件。联合界限方法,只考虑到最小欧氏距离,不能给我们满意的结果,因此,用距离谱来代替它,距离谱描述所有的错误事件和其发生的概率。

虽然主题利用最优序列估计很好地分析了网格编码和非线性调制方案,但是缺乏对使用不同的网格修剪技术的系统的研究。在参考文献[VcSy04]中分析研究了联合上界的状态空间的划分网格检测器的误码性能和通道性能参数的约束。状态空间分割的主要思想是要形成一组正规状态,变成一个超级状态。在超级状态中只有一个幸存者保存在Viterbi算法中。接收机的复杂度因追踪分支数目减少而降低。对性能损失的主要贡献,是由于状态分解的错误事件截断。两个状态合并时就会产生错误。该方法是基于产品的距离矩阵,这个矩阵是基于网格解码器中执行的修改,并给出了一个随机错误性能分析的状态分解的检测器的分析工具。该方法推广到有随机相位误差的非理想的相干检测。对最佳的和减少的状态空间图,仿真结果对所有的观测信噪比范围符合随机性。

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