بررسي تأثير كانال‌هاي فيدينگ صاف بر عملكرد حالت دائم شبكه‌هاي تطبيقي با مشاركت نفوذي

On the Effects of Flat Fading Channels on the Steady-State Performance of Diffusion Adaptive Networks

شبكه‌هاي تطبيقي نفوذي به عنوان روشي قدرتمند براي حل مسائل مربوط به تخمين توزيع‌شده شناخته مي‌شوند. نتايج موجود بيان‌گر آن است كه در صورت ايده‌آل بودن ارتباط بين گره‌هاي شبكه، الگوريتم‌هاي مبتني بر شبكه تطبيقي نفوذي براي حل مسئله تخمين يك راه‌حل كاملاً كارآمد مي‌باشند. بااين‌حال، فرض ايده‌آل بودن لينك‌هاي بين گره‌هاي شبكه در عمل چندان دقيق نيست. در اين مقاله به بررسي تأثير كانال‌هاي فيدينگ صاف بر روي عملكرد حالت دائمي شبكه‌هاي تطبيقي با مشاركت نفوذي مي‌پردازيم. بدين منظور از روش موسوم به بقاي انرژي استفاده كرده و رفتار حالت دائم شبكه را برحسب معيارهاي MSD و EMSE به دست مي‌آوريم. همچنين محدوده پايداري شبكه برحسب بازه ضريب گام را به دست مي‌آوريم. روابط به‌دست‌آمده نشان مي‌دهد كه برخلاف شبكه ايده‌آل، با كاهش مقدار ضريب گام، مقدار نهايي خطا (خطاي حالت دائم) افزايش مي‌يابد. همچنين صحت روابط تئوري به‌دست‌آمده را با نتايج حاصل از شبيه‌سازي بررسي مي‌نماييم.

Adaptive networks are known as powerful solution for distributed estimation problems. It is shown in available works that, under the ideal link condition, diffusion adaptive networks are efficient solutions for distributed estimation. However, ideal link is not a practical assumption for many applications. Thus, this paper aims to study the steady-state performance of diffusion adaptive networks with flat fading channels. Using the energy conservation argument, we derive closed-form expressions for EMSE and MSD metrics. We also derive the required bound (in terms of the step size parameter) for stability of diffusion adaptive network with fading links. Our analysis shows that in this condition, steady-state curves are not monotonic increasing functions of step size. We provide simulation results to support the analysis.