Nakagami衰落中DE-QPSK联合收发分集的性能深度分析

本文主要探讨了在Nakagami衰落信道上，差分编码四相相移键控（DE-QPSK）信号采用联合收发分集技术的性能分析，特别是结合选择合并（SC）和接收最大比合并（MRC）策略。Nakagami衰落模型是一种广泛用于模拟无线通信系统中频率选择性衰落情况的通用模型，它考虑了信道的随机性和不确定性。 首先，作者利用高斯Q函数的高阶次幂在最大比合并分集接收瑞利衰落信道上的统计平均结果，推导出了Nakagami信道上DE-QPSK的精确平均误符号率（ASER）公式。这个公式反映了在考虑到信道条件变化和合并技术的优势后，信号的可靠传输性能。通过数学推导，作者将复杂的统计特性简化为了一个明确的数学表达式，便于理解和应用。 接着，文章进一步采用高斯Q函数的近似表达式和矩生成函数（MGF）方法，导出了ASER的近似表达式。虽然近似方法可能牺牲了一定的精确度，但它提供了一个更易于计算和分析的工具，对于实际工程设计中的性能评估具有实用价值。 作者通过数值计算和仿真验证了这两个表达式的有效性。精确表达式的正确性得到了证实，而近似表达式的准确性也得到了实验数据的支持。这使得研究者能够深入理解收发天线数量（即分集增益）以及Nakagami衰落参数（如形状因子）如何影响DE-QPSK的误码率性能，从而为实际的SC/MRC天线分集系统设计提供了重要的理论依据。 本文的工作不仅深化了我们对Nakagami衰落下DE-QPSK在联合收发分集中的性能理解，还为优化无线通信系统的抗衰落能力和可靠性提供了关键的数学工具。这对于无线通信系统的设计者、工程师以及研究人员来说，是一项具有实际意义的研究成果。