spinal碼性能及應(yīng)用研究.pdf

1、本文將討論研究一種新的編碼調(diào)制方案—spinal碼，spinal碼也是一種無(wú)速率碼，其核心在于哈希（hash）函數(shù)的使用，在信息比特和調(diào)制符號(hào)之間構(gòu)成一個(gè)隨機(jī)、非線性的映射。Spinal碼同時(shí)汲取了編碼調(diào)制技術(shù)、無(wú)速率碼以及 hash函數(shù)的良好性能，表現(xiàn)出良好的吞吐量性能，為現(xiàn)代編碼技術(shù)研究提供了一個(gè)很好的思路。本文重點(diǎn)研究spinal碼在AWGN上的性能，針對(duì)spinal碼現(xiàn)有缺陷：錯(cuò)誤比特總是集中在最后幾個(gè)碼塊，嚴(yán)重影響了整體碼字誤

2、碼性能，提出解決方案，提高性能。
　　首先，在第一章主要介紹信道編碼、編碼調(diào)制、無(wú)速率碼的研究背景，并且還簡(jiǎn)要介紹了spinal碼的特點(diǎn)。
　　在第二章我們介紹分析了spinal碼的編譯碼結(jié)構(gòu)。詳細(xì)介紹了spinal碼的編碼調(diào)制結(jié)合的實(shí)現(xiàn)方法，同時(shí)介紹了spinal碼的編譯碼結(jié)構(gòu)中都不可缺少的hash函數(shù)及其構(gòu)造方案。最后還介紹了spinal碼的譯碼方案，采用最大似然（ML）譯碼方法，分別說(shuō)明了理想ML譯碼方法和縮減尺度譯碼

3、方法。
　　在第三章我們首先對(duì)spinal碼單符號(hào)歐式距離進(jìn)行理論分析，并且分析單符號(hào)與碼字最后符號(hào)關(guān)系。同時(shí)還分析單符號(hào)性能及其與整體碼字的關(guān)系，計(jì)算出單符號(hào)概率密度函數(shù)，仿真單符號(hào)誤碼率，并且與計(jì)算單符號(hào)誤塊率進(jìn)行對(duì)比。然后理論分析不同碼塊之間的關(guān)系，進(jìn)而仿真分析不同碼長(zhǎng)及不同碼塊之間關(guān)系，并且將理論估算值與仿真值進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。最后還分別從調(diào)制映射的量化精度、譯碼復(fù)雜度參數(shù)和單符號(hào)長(zhǎng)度等方面分析對(duì) spinal碼性能的影響。同

4、時(shí)還仿真spinal碼的吞吐量和譯碼復(fù)雜度參數(shù)與碼長(zhǎng)的關(guān)系。
　　在第四章我們根據(jù)spinal碼存在的缺陷提出了改進(jìn)方案—添加尾符號(hào)方案。首先利用第三章的理論深入研究分析添加尾符號(hào)帶來(lái)的歐式距離的增益，進(jìn)而理論評(píng)估出添加已知尾符號(hào)的所帶來(lái)的誤塊率增益。在AWGN信道上仿真增加尾符號(hào)所帶來(lái)的增益并且與理論計(jì)算值進(jìn)行對(duì)比。
　　在第五章我們將spinal碼應(yīng)用在衰落信道中。通過(guò)推導(dǎo)衰落信道下信息符號(hào)的聯(lián)合概率密度函數(shù)，并求出其誤