LDPC碼在未來移動(dòng)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、信道編碼技術(shù)是未來寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)之一。LDPC碼具有逼近香農(nóng)限的優(yōu)異性能，是當(dāng)前信道編碼研究領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)。LDPC碼從誕生到復(fù)蘇，直至今日的幾近成熟和應(yīng)用，已經(jīng)經(jīng)歷了近半個(gè)世紀(jì)，眾多研究人員在其構(gòu)造方法、編譯碼算法、硬件實(shí)現(xiàn)等領(lǐng)域進(jìn)行了大量的研究工作，本論文主要針對(duì)LDPC碼在未來移動(dòng)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用問題展開了研究。 信道編碼技術(shù)自誕生以來在短短的六十年間，已由最初簡(jiǎn)單的線性分組碼發(fā)展到當(dāng)今的具有超強(qiáng)糾錯(cuò)能力的t

2、urbo碼和LDPC碼，各種分析工具的發(fā)展使這些信道編碼技術(shù)日趨完善，已經(jīng)成為各種通信系統(tǒng)不可或缺的一部分。另一方面，移動(dòng)通信系統(tǒng)也在短短的三十年間，由第一代模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)演進(jìn)到第三代寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)，目前各機(jī)構(gòu)已經(jīng)在致力于第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的研究工作。移動(dòng)通信系統(tǒng)的突飛猛進(jìn)離不開信道編碼技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)也為信道編碼技術(shù)提供了發(fā)展的動(dòng)力和展示其魅力的舞臺(tái)。因此如何將信道編碼技術(shù)與移動(dòng)通信系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合成為提高移動(dòng)通信系統(tǒng)性能的關(guān)鍵問題之

3、一。 OFDM技術(shù)是第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。在OFDM系統(tǒng)中，各子載波具有不同的頻域響應(yīng)，而非正則LDPC碼編碼比特也具有不同的特性，這就啟發(fā)了根據(jù)OFDM系統(tǒng)的頻域響應(yīng)和非正則LDPC碼編碼的列重，在OFDM系統(tǒng)中對(duì)編碼比特進(jìn)行自適應(yīng)比特分配的思想，利用LDPC碼自身結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，提高系統(tǒng)的誤碼性能。論文提出將列重較重的編碼比特分配到輕度衰落的子載波上傳輸，而將列重較輕的編碼比特分配到深度衰落的子載波上。類似的，在比特

4、分配后進(jìn)行子載波間的功率截取和重新分配，可以進(jìn)一步提高系統(tǒng)的誤碼性能。論文提出固定被截取的子載波數(shù)在整個(gè)OFDM系統(tǒng)子載波數(shù)中所占的比例，最優(yōu)截取比例通過密度演進(jìn)來確定，并提出相應(yīng)的兩種功率重分配方案。 HARQ技術(shù)是信道編碼和自動(dòng)重傳請(qǐng)求相結(jié)合的鏈路自適應(yīng)技術(shù)，II型HARQ和III型HARQ在實(shí)際系統(tǒng)中應(yīng)用較多。DP-HARQ協(xié)議是II型HARQ協(xié)議的一種，在多次重傳中使用相同的編碼器和譯碼器，硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。論文針對(duì)DP-H

5、ARQ協(xié)議提出一種多層譯碼算法，充分利用了各重傳碼字的糾錯(cuò)能力，進(jìn)一步提高DP-HARQ協(xié)議的吞吐量。RB-HARQ協(xié)議是III型HARQ的一種，吞吐量性能優(yōu)異，但其需要大量的反饋信息，系統(tǒng)開銷較大；sRB-HARQ協(xié)議在一定程度上克服了RB-HARQ協(xié)議系統(tǒng)開銷大的缺點(diǎn)，但性能損失嚴(yán)重。論文提出一種基于校驗(yàn)式判決的III型HARQ協(xié)議，不僅吞吐量性能能夠逼近RB-HARQ協(xié)議，而且系統(tǒng)開銷較低。 PCGC是在turbo結(jié)構(gòu)的唐