無線通信系統(tǒng)中編碼協(xié)作技術(shù)的研究.pdf

1、無線通信系統(tǒng)中，信道的衰落特性仍然是影響系統(tǒng)性能的主要因素，采用多天線的空間分集技術(shù)是對抗信道衰落的主要手段。但在無線通信網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)備終端由于多方面限制無法安裝多天線，這就使得多天線技術(shù)的應(yīng)用受到了極大限制。協(xié)作分集技術(shù)是利用無線通信網(wǎng)絡(luò)中具有單天線的無線通信終端進行相互協(xié)作，共享彼此的天線，從而達到模擬多天線分集技術(shù)的效果。
　　Hunter等人首先提出將信道編碼技術(shù)與協(xié)作分集技術(shù)相結(jié)合，使系統(tǒng)在能夠獲得分集增益的同時也能夠獲得

2、編碼增益。在此之后，國內(nèi)外學(xué)者們相繼提出了采用RCPC碼、LDPC碼等不同信道編碼方式的協(xié)作通信方案，并證明了其性能的優(yōu)異性。但是這些信道編碼方案都是固定碼率的信道編碼方式，因而極大的限制了其在協(xié)作通信系統(tǒng)中的應(yīng)用。噴泉碼是一種無碼率信道編碼方案，能夠很好的適用于協(xié)作通信系統(tǒng)之中?；诖吮疚奶岢隽嘶趪娙a的協(xié)作通信方案，首先對無線信道下噴泉碼的譯碼算法進行了優(yōu)化，提出了基于外信息符號差的串行 BP譯碼(ESD-SBP)算法；其次提出了

3、基于噴泉碼的混合轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)作方案，解決了在協(xié)作伙伴無法正確譯碼的情況下，系統(tǒng)無法獲得分集增益的問題，主要工作與研究成果如下：
　　針對噴泉碼在無線信道中進行傳輸，采用BP迭代譯碼算法進行譯碼時，迭代次數(shù)往往很大而且缺少有效的迭代停止機制的問題。本文首先對BP迭代譯碼進行改進，將串行BP譯碼算法應(yīng)用于噴泉碼譯碼，將噴泉碼的譯碼速度提高了一倍；其次通過對噴泉碼譯碼過程的外信息轉(zhuǎn)移曲線(EXIT)圖的分析，提出了采用一次完整迭代后節(jié)點的外信

4、息符號差作為迭代停止的標志，最終提出了ESD-SBP譯碼算法，仿真結(jié)果表明，該算法能夠在保證噴泉碼優(yōu)異性能的前提下，有效的減少譯碼的迭代次數(shù)，提高系統(tǒng)性能。
　　針對協(xié)作通信中中繼節(jié)點無法對源節(jié)點信息進行正確譯碼時，無法獲得分集增益的問題。本文首先提出了基于噴泉碼的編碼協(xié)作方案以及放大轉(zhuǎn)發(fā)方案，通過理論分析表明，在中繼節(jié)點能夠?qū)υ垂?jié)點的信息正確譯碼的情況下，協(xié)作通信系統(tǒng)能夠獲得度為二的滿分集增益，但譯碼失敗時就無法獲得任何分集增益