基于低密度格碼的協(xié)作通信技術(shù)研究.pdf

1、低密度格碼(Low Density Lattice Code，LDLC)是一種新穎的格碼，研究發(fā)現(xiàn)它的性能接近加性高斯白噪聲的信道容量。協(xié)作通信技術(shù)通過在中繼端轉(zhuǎn)發(fā)來自源端的信號(hào)，在接收端合并多路信號(hào)，使系統(tǒng)獲取分集增益。協(xié)作通信技術(shù)和低密度格碼的聯(lián)合，可以有效提高傳輸性能。對(duì)于兩者的結(jié)合，LDLC的譯碼簡(jiǎn)化、中繼數(shù)目控制、轉(zhuǎn)發(fā)策略選擇和功率分配方案等都是有待解決的問題。本文研究了LDLC譯碼算法的簡(jiǎn)化和基于LDLC的協(xié)作通信技術(shù)，主要

2、工作如下:
　　 1、研究了適用于協(xié)作系統(tǒng)的LDLC譯碼簡(jiǎn)化的算法。為了減小LDLC的高譯碼復(fù)雜度對(duì)協(xié)作用戶造成的消極影響，對(duì)傅里葉變換法和單高斯混合法進(jìn)行了研究。譯碼的高復(fù)雜度源于節(jié)點(diǎn)間處理傳遞的信息需要大量的卷積運(yùn)算。傅里葉變換法是用傅里葉變換的方式代替卷積運(yùn)算，單高斯混合法是用均值、方差等參數(shù)對(duì)高斯過程進(jìn)行描述避免卷積運(yùn)算。仿真分析表明:傅里葉變換法性能沒有損失，但是復(fù)雜度大大降低了;單高斯混合算法在復(fù)雜度上優(yōu)于傅里葉變換

3、法，在性能上沒有太大的損失，因此是一種更適用于協(xié)作用戶的譯碼方案。
　　 2、提出一種基于LDLC的單中繼協(xié)作方案和不同信道狀態(tài)下轉(zhuǎn)發(fā)策略的選擇方案。針對(duì)LDLC碼的特點(diǎn)，提出了在接收端采用相乘-歸一化的分集接收方法。為了研究固定轉(zhuǎn)發(fā)策略帶來的性能不夠穩(wěn)定的問題，從節(jié)點(diǎn)間信道的等效鏈路信噪比出發(fā)，得到了不同信道下的中繼轉(zhuǎn)發(fā)策略。仿真分析表明:聯(lián)合LDLC碼對(duì)協(xié)作通信系統(tǒng)的性能有著積極的改善作用，根據(jù)信道狀態(tài)信息采取相應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)策略

4、可以有效地提高系統(tǒng)容量。
　　 3、提出一種以等效信噪比最大化為目標(biāo)的最優(yōu)功率分配方案和基于上述功率分配的聯(lián)合LDLC的多中繼協(xié)作方案。針對(duì)單中繼系統(tǒng)分集效益未得到充分利用的問題，擴(kuò)展成基于LDLC的混合轉(zhuǎn)發(fā)多中繼協(xié)作系統(tǒng)。從系統(tǒng)鏈路信噪比出發(fā)，對(duì)中繼數(shù)目對(duì)協(xié)作通信系統(tǒng)的影響和多中繼功率分配方案進(jìn)行了研究。仿真分析表明:協(xié)作伙伴的增加對(duì)系統(tǒng)有積極的影響，但性能不會(huì)隨數(shù)目的增加無限地改善;最優(yōu)的功率分配方案對(duì)多中繼協(xié)作系統(tǒng)的性能有