多用户下信道编码与模拟网络编码联合设计方法研究

论文摘要

作为网络编码技术的一个重要分支，物理层网络编码技术以其传输高效性引起人们的关注，成为近几年无线通信领域研究的热点。物理层网络编码技术不仅没有刻意地避免用户间的干扰，它反而应用这些干扰极大地提高了网络吞吐量和安全性。模拟网络编码技术是一种在中继不需要任何解码的物理层网络编码技术，它依靠自己简单的中继操作和较为宽松的同步要求，从物理层网络编码技术中脱颖而出。目前对模拟网络编码技术的研究大多都是基于模拟网络编码模型实现方案的理论研究或基于两用户模拟网络编码模型与信道编码的联合研究。本文给出了一种多用户下信道编码与模拟网络编码联合设计方案，并在准静态瑞利衰落信道下进行了仿真试验。本文在多用户网络编码模型下，将模拟网络编码技术与信道编码技术结合起来，并以最大化系统容量为准则，从对间功率匹配和对内功率匹配两个方面推导出了一种适用于本文系统的功率匹配方法，达到了通过合理控制各网络节点的发送功率，提高系统的整个系统的传输可靠性的目的。此外，为了使本文的仿真更加接近实际的无线移动通信系统，本文还在研究的过程中加入了信道估计算法，将估计结果应用于中继波束成形矩阵的计算和功率匹配过程中，进行了仿真实验，对信道估计误差和闭环系统带来的延迟对系统性能的影响进行了粗略的数学分析。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究意义
• 1.2 物理层网络编码技术
• 1.3 信道编码技术
• 1.4 主要研究内容和创新
• 1.5 论文的结构安排
• 第二章 多用户模拟网络编码与信道编码联合设计方法研究
• 2.1 网络编码理论基础
• 2.1.1 网络编码技术的提出
• 2.1.2 网络编码的基本原理
• 2.1.3 网络编码的种类
• 2.1.4 几种物理层网络编码技术比较
• 2.2 加入信道编码的多用户模拟网络编码系统传输机制介绍
• 2.2.1 多对节点对内互换信息的模拟网络编码系统描述
• 2.2.2 多用户模拟网络编码与信道编码联合实现方法介绍
• 2.3 波束成型矩阵的设计方法介绍
• 2.3.1 N=2M-1 情况下的波束成型矩阵生成方法
• 2.3.2 N 2M 情况下的波束成型矩阵生成方法
• 2.4 干扰消除过程推导
• 2.5 加入信道编码的多用户模拟网络编码系统仿真结果图
• 2.6 本章小结
• 第三章 多对节点对内信息互换系统的功率匹配方法研究
• 3.1 功率控制基础理论简要描述
• 3.1.1 功率控制技术的分类
• 3.1.2 功率控制准则介绍
• 3.2 适用于本文系统的对间功率匹配方法
• 3.2.1 等效系统模型
• 3.2.2 对间功率匹配方法推导
• 3.3 对内节点功率匹配等效系统模型
• 3.3.1 对内节点功率匹配方法推导
• 3.4 功率匹配算法描述图
• 3.5 系统仿真结果图及其解析
• 3.6 本章小结
• 第四章 基于多用户下信道编码与模拟网络编码联合设计的信道估计及其分析
• 4.1 信道估计基础理论
• 4.1.1 信道估计的基本原理
• 4.2 信道估计在本文系统中的应用
• 4.2.1 加入信道估计的非理想功率匹配的系统模型
• 4.2.2 信道估计在本文系统中的应用仿真
• 4.3 加入信道估计的系统性能分析
• 4.3.1 信道估计误差对系统性能的影响
• 4.3.2 功率匹配闭环延迟对系统性能的影响
• 4.4 本章小结
• 第五章 总结
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历
• 攻读硕士学位期间的研究成果