高效信道編碼及其編碼協(xié)作系統(tǒng)的構(gòu)造和性能研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)數(shù)據(jù)通信的服務(wù)質(zhì)量要求越來越高，如何在高速傳輸?shù)倪^程中保持通信系統(tǒng)的可靠性，減少系統(tǒng)傳輸時(shí)信息的錯(cuò)誤概率一直是研究的熱點(diǎn)，而信道編碼技術(shù)便是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的有效途徑。
　　近年來，人們致力于構(gòu)造高效實(shí)用的信道編碼方案，但是至今沒有一種設(shè)計(jì)能夠達(dá)到香農(nóng)當(dāng)年提出的信道容量Shannon限，直到極化碼理論的提出。極化碼從理論上證明可以達(dá)到Shannon限，并且編譯碼復(fù)雜度都是線性的，正因?yàn)檫@些原因，極化碼在信

2、道編碼領(lǐng)域開辟了新的道路。
　　本文分析了極化碼的編譯碼算法，重點(diǎn)研究了在中繼編碼協(xié)作系統(tǒng)中極化碼的實(shí)現(xiàn)方式，并與Turbo碼與LDPC碼的編碼協(xié)作系統(tǒng)作了性能仿真比較，主要的研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　?。?）針對(duì)Turbo編碼協(xié)作系統(tǒng)，研究了Turbo碼的編碼器結(jié)構(gòu)與迭代譯碼原理，在此基礎(chǔ)上給出了基于Turbo碼的分布式編碼協(xié)作方式，分析了目的節(jié)點(diǎn)處信息的整合方式以及對(duì)應(yīng)的聯(lián)合迭代譯碼算法，通過仿真說明其性能優(yōu)越性。

3、>　　（2）針對(duì)LDPC編碼協(xié)作系統(tǒng)，提出了基于生成矩陣LDPC碼(Generator-matrix-based LDPC,G-LDPC)的協(xié)作方式，推導(dǎo)出在目的節(jié)點(diǎn)基于整個(gè)協(xié)作系統(tǒng)的校驗(yàn)矩陣，給出與之對(duì)應(yīng)的雙層Tanner圖，基于雙層Tanner圖進(jìn)一步提出了聯(lián)合迭代譯碼算法，并給出了性能仿真圖。
　?。?）給出了信道極化現(xiàn)象的產(chǎn)生原因，并研究了極化碼的編碼方式，分析了極化碼譯碼時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤的概率并且推導(dǎo)了極化碼的SC、BP、SC

4、L和CA-SCL譯碼方法的算法過程，并在BSC、BEC和AWGN信道下做了性能仿真，探討了不同因素對(duì)譯碼性能的影響。
　?。?）針對(duì)極化碼，在總結(jié)已有的子信道選擇方法的基礎(chǔ)上提出一種基于AWGN信道的判決轉(zhuǎn)化方法，通過判決思想將AWGN信道轉(zhuǎn)化為BSC信道，將BSC信道的子信道選取方法應(yīng)用于AWGN信道，通過性能仿真說明該方法相比傳統(tǒng)方法具有0.2dB左右增益。
　?。?）重點(diǎn)研究了極化碼的Plotkin結(jié)構(gòu)，給出具體的構(gòu)造