實數(shù)域上的無速率碼構(gòu)造.pdf

1、無線信道的信道狀況總是不斷隨時間而變化，所以要在無線信道上取得高的通信速率往往不易。為了達(dá)到高的吞吐率，通信協(xié)議不僅要能夠在恒定的信道環(huán)境下以高碼率工作，而且要能夠適應(yīng)噪聲、干擾、多徑衰落等時變環(huán)境。目前的無線系統(tǒng)主要通過改變物理層配置和調(diào)整發(fā)送端碼率來解決這一問題；另一條解決途徑則是在發(fā)送端與接收端之間采用無速率碼進(jìn)行編碼。理想的無速率碼可以在發(fā)送端無需估計信道質(zhì)量并精確調(diào)整碼率的情況下，使得通信以接近信道容量的速率進(jìn)行。
　　

2、此外，目前使用的各種糾錯碼大多都是在有限域上進(jìn)行構(gòu)造。若要與加性高斯白噪聲(Additive Gaussian Noise, AWGN)信道的信道特性相匹配，碼字在送入到信道之前需要通過調(diào)制完成由有限域到實數(shù)域的轉(zhuǎn)化。而為提高頻譜利用率,往往必須使用高階調(diào)制。但越高的調(diào)制級數(shù)會使迭代譯碼變得更為復(fù)雜。聯(lián)合編碼調(diào)制(Coded Modulation, CM)技術(shù)可在不擴(kuò)展帶寬的條件下獲得明顯的編碼增益，而本文研究的在實數(shù)域上構(gòu)造的無速率實

3、質(zhì)上也是一種聯(lián)合編碼調(diào)制方案。本文的主要工作如下：
　　首先，概述了信道編碼和調(diào)制技術(shù)，簡要介紹了 LT(Luby Transform)碼的編譯碼原理，以及LT碼的分析過程和度分布，并討論了其在高斯白噪聲信道下存在錯誤平層的原因和對應(yīng)的改進(jìn)方案。
　　然后，給出了一種在實數(shù)域上構(gòu)造無速率碼的編碼方案。在該方案中，發(fā)送端通過隨機(jī)映射的編碼方法構(gòu)造無速率碼，接收端可采用與LDPC碼類似的置信傳播譯碼算法進(jìn)行譯碼。由于發(fā)送的碼字是

4、通過實數(shù)域上的代數(shù)加和運算而非邏輯異或產(chǎn)生，所以在校驗節(jié)點處的置信度計算比LDPC碼的譯碼要更為復(fù)雜，如何降低計算復(fù)雜度成為譯碼中的重點。從譯碼復(fù)雜度的角度進(jìn)行考慮，研究了基于最大后驗概率(Maximum a Posteriori，MAP)譯碼準(zhǔn)則的譯碼算法和基于高斯近似的基本信號估計器（Elementary Signal Estimator,ESE）譯碼算法，二者的譯碼性能接近，但后者的譯碼計算復(fù)雜度比前者低。隨后給出仿真曲線證明文中