LDGM碼在協(xié)作分集系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、MIMO技術(shù)作為一種空間分集技術(shù)，能行之有效對(duì)抗多徑衰落和信道干擾。而協(xié)作分集技術(shù)通過(guò)用戶間共享天線進(jìn)行協(xié)作傳輸，構(gòu)成了虛擬的MIMO系統(tǒng)，從而使協(xié)作系統(tǒng)獲得空間分集增益。LDGM碼作為一類性能逼近香農(nóng)限的信道編碼，具有編譯碼簡(jiǎn)單且易于實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)，受到廣大研究者的關(guān)注。本文以對(duì)LDGM碼以及級(jí)聯(lián)LDGM碼的研究為基礎(chǔ)，重點(diǎn)研究了LDGM碼在協(xié)作分集系統(tǒng)中的應(yīng)用，并把網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)與協(xié)作分集技術(shù)相融合，本文所做的主要研究工作如下:
　

2、　 1、研究了單譯碼器結(jié)構(gòu)的串行級(jí)聯(lián)LDGM碼的構(gòu)造方法。為了克服單個(gè)LDGM碼的錯(cuò)誤平層現(xiàn)象引入了級(jí)聯(lián)思想，首先對(duì)并行級(jí)聯(lián)和串行級(jí)聯(lián)兩種形式的級(jí)聯(lián)LDGM碼進(jìn)行了分析。其次從對(duì)串行級(jí)聯(lián)LDGM碼校驗(yàn)矩陣的Tanner圖分析出發(fā)，本文以整體矩陣的形式對(duì)內(nèi)外譯碼器進(jìn)行合并，得到了具備單譯碼器結(jié)構(gòu)的級(jí)聯(lián)LDGM碼。與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比，單譯碼器結(jié)構(gòu)的級(jí)聯(lián)LDGM碼在保持性能相同的情況下，大大降低了譯碼器具體實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度。最后通過(guò)仿真對(duì)不同內(nèi)外碼

3、參數(shù)的級(jí)聯(lián)LDGM碼性能進(jìn)行對(duì)比，挑選出一組性能較好的級(jí)聯(lián)LDGM碼應(yīng)用到后面協(xié)作通信系統(tǒng)中。
　　 2、在兩用戶協(xié)作系統(tǒng)模型下，結(jié)合級(jí)聯(lián)LDGM碼特點(diǎn)研究了三種協(xié)作通信系統(tǒng)的性能。首先對(duì)三種協(xié)作通信方案進(jìn)行了詳細(xì)分析，并以圖形的形式給出了仿真模型。其次重點(diǎn)研究了基于級(jí)聯(lián)LDGM碼的編碼協(xié)作系統(tǒng)，對(duì)其協(xié)作流程和協(xié)作原理做了詳細(xì)闡述。最后通過(guò)仿真對(duì)放大轉(zhuǎn)發(fā)、譯碼轉(zhuǎn)發(fā)和編碼協(xié)作三種協(xié)作方案進(jìn)行性能對(duì)比分析。仿真結(jié)果表明:在瑞利衰落信

4、道條件下，編碼協(xié)作系統(tǒng)所獲得的分集增益要大于放大轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)和譯碼轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)。
　　 3、將網(wǎng)絡(luò)編碼和協(xié)作中繼技術(shù)融合在一起，對(duì)聯(lián)合級(jí)聯(lián)LDGM碼和網(wǎng)絡(luò)編碼的協(xié)作分集方案進(jìn)行研究。在兩用戶協(xié)作系統(tǒng)模型下，通過(guò)構(gòu)造整體校驗(yàn)矩陣的形式，將網(wǎng)絡(luò)編碼和LDGM碼聯(lián)合應(yīng)用到協(xié)作分集系統(tǒng)中。聯(lián)合協(xié)作方案在用戶端對(duì)本地信息和協(xié)作信息進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編碼，提高了用戶資源利用率。而在譯碼迭代過(guò)程中，網(wǎng)絡(luò)編碼所提供的外信息也提升了碼字譯碼的正確概率。仿真結(jié)果表明