混合信道衰落与阴影及天线失准下多跳太赫兹无线系统性能研究

现有的中继辅助太赫兹（THz）无线系统局限于双跳传输，仅考虑指向误差和短期衰落，而未考虑阴影效应。本文分析了在带有天线失准误差的阴影衰落下，与接入链路混合的多跳辅助回程通信系统的性能。我们通过考虑独立但非同分布（i.ni.d）$\alpha$-$\mu$ 衰落信道及指向误差，并采用信道辅助（CA）和固定增益（FG）放大转发（AF）中继于每一跳，推导了多跳链路信噪比（SNR）的统计结果。我们考虑用于接入链路的广义-$K$ 阴影衰落模型及 AF 与解码转发（DF）协议，分析了混合系统的中断概率、平均误码率（BER）和遍历容量性能。我们推导了采用 DF 中继作为最后一跳的 CA-多跳系统性能指标的精确表达式，以及采用 FG 与 DF 中继于最后中继的 FG-多跳系统性能的上界。我们还进行了高 SNR 下的渐近分析以推导系统的分集阶数，并利用计算机仿真给出回程链路中多中继的设计与部署方案，以扩展 THz 无线传输的通信范围。