首页> 正文

基于交叉结构的信道编码技术研究

2020-12-07阅读(657)

基于交叉结构的信道编码技术研究

论文摘要

用于保障信息可靠传输的信道编码技术是数字通信系统中不可或缺的重要组成部分。近年来,现代信道编码技术已成为信道编码领域的研究重点。Turbo码、低密度奇偶校验（Low-Density Parity-Check, LDPC）码以及广义低密度奇偶校验（Generalized LDPC, GLDPC）码等编码结构都属于典型的现代信道编码。结合已有编码结构的研究成果和分析方法,本文对具有较低编、译码复杂度,以及较好误比特率性能的新型信道编码进行了研究,所进行的研究工作以及取得的研究成果如下：1.对交叉乘积累加（Crossover Product Accumulate, CPA）码的性能进行了仿真研究,提出了一种有效的迭代停止准则。并利用外信息转移（Extrinsic Information Transfer, EXIT）图对CPA码及乘积累加码的迭代译码收敛门限进行了分析,结果表明两种码的收敛门限基本一致。为设计具有更低收敛门限的编码结构,对CPA码外码中的交叉结构进一步拓展,提出了广义交叉乘积累加（Generalized Crossover Product Accumulate, GCPA）码。利用EXIT图对具有较低收敛门限的GCPA码进行搜索,得到了收敛门限距香农限约0.22dB的GCPA码。2.在多维并行级联单奇偶校验（Multiple Parallel-Concatenated Single Parity-Check, M-PC-SPC）码的并行分量码之间引入交叉结构,提出了一种新的编码结构—多维交叉并联单奇偶校验（Multiple Crossover-Parallel-Concatenated SPC, M-CPC-SPC）码。根据M-CPC-SPC码编码结构的特点,提出了以局部译码为基础的迭代译码算法。重点研究了一种具有累加型交叉结构的M-CPC-SPC码,即多维累加型交叉并联单奇偶校验（Multiple Accumulated-Crossover-Parallel-Concatenated SPC, M-ACPC-SPC）码,该码可采用基于双向消息传递原则的和积译码算法进行局部译码,具有较低的编、译码复杂度。利用联合界技术给出了M-ACPC-SPC码的一个比特错误概率上界,分析了M-ACPC-SPC码在不同随机交织器上的平均误比特率性能。最后对M-ACPC-SPC码的交织器进行了设计,以改善其译码性能。分析与仿真结果表明,与（37,21）Turbo码相比,5维的M-ACPC-SPC码具有更低的错误平层；所提出的交织规则可以有效地降低M-ACPC-SPC码的错误平层；对于较短的码长,5维的M-ACPC-SPC码的误比特率性能优于（3,6）LDPC码,并接近于非规则LDPC码。3.将M-ACPC-SPC码的校验比特分组,通过对校验比特按组删余的方法构造了一种速率兼容（Rate Compatible,RC）编码,即RC-M-ACPC-SPC码。利用基于高斯近似的密度进化方法确定了各校验比特组的删余优先级别。分析及仿真结果表明,RC-M-ACPC-SPC码的删余方案简单,并具有较好的误比特率性能。4.在低密度生成矩阵码的基础上,以之型码作为分量码,构造了一种具有系统码形式的广义低密度奇偶校验码,称之为Zigzag-based Systematic GLDPC（ZS-GLDPC）码。该码具有线性编码复杂度,可采用和积译码算法实现迭代译码。利用联合界技术和基于高斯近似的密度进化方法对ZS-GLDPC码的比特错误概率上界和收敛门限进行了分析。分析结果表明,ZS-GLDPC码在选择不同参数时,存在收敛门限和错误平层之间的折衷。仿真结果表明,若选取合适的参数,ZS-GLDPC码在码长较短时具有良好的误比特率性能。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 目录
  • 缩略词
  • 第一章 绪论
  • 1.1 数字通信系统及信道模型
  • 1.1.1 数字通信系统模型
  • 1.1.2 信道编码性能的衡量
  • 1.1.3 几种信道模型
  • 1.1.3.1 二元对称信道
  • 1.1.3.2 AWGN信道
  • 1.1.3.3 瑞利衰落信道
  • 1.2 信道编码技术的发展及研究现状
  • 1.2.1 信道编码技术的发展历程
  • 1.2.2 信道编码技术在通信标准中的应用
  • 1.3 论文的主要研究工作及内容安排
  • 第二章 交叉乘积累加码及广义交叉乘积累加码
  • 2.1 交叉乘积累加码
  • 2.1.1 CPA码的编码结构
  • 2.1.2 CPA码的译码结构
  • 2.1.3 CPA码的迭代译码停止准则研究
  • 2.2 CPA码的EXIT图分析
  • 2.2.1 EXIT图分析的基本原理
  • 2.2.2 CPA码的EXIT图
  • 2.3 广义交叉乘积累加码
  • 2.3.1 广义交叉乘积累加码的编译码结构
  • 2.3.1.1 GCPA码的编码结构
  • 2.3.1.2 GCPA码的译码结构
  • 2.3.2 GCPA码的设计
  • 2.3.3 GCPA码的BER性能仿真
  • 2.4 本章小结
  • 第三章 多维交叉并联单奇偶校验码
  • 3.1 多维交叉并联单奇偶校验码
  • 3.1.1 M-PC-SPC码
  • 3.1.2 M-CPC-SPC码
  • 3.1.2.1 M-CPC-SPC码的编码结构
  • 3.1.2.2 M-CPC-SPC码的译码结构
  • 3.1.2.3 M-CPC-SPC码交叉规则的选择
  • 3.2 多维累加型交叉并联单奇偶校验码
  • 3.2.1 M-ACPC-SPC码的编码结构
  • 3.2.2 M-ACPC-SPC码与其它编码的关系
  • 3.2.3 M-ACPC-SPC码的译码算法
  • 3.2.3.1 M-ACPC-SPC码的局部译码算法
  • 3.2.3.2 M-ACPC-SPC码的译码复杂度
  • 3.2.4 M-ACPC-SPC码的BER性能仿真
  • 3.3 M-ACPC-SPC码的联合界分析
  • 3.3.1 系统线性分组码的联合界
  • 3.3.2 M-PC-SPC码的联合界
  • 3.3.3 M-ACPC-SPC码的联合界
  • 3.3.4 数值计算与分析
  • 3.4 M-ACPC-SPC码的交织器设计
  • 3.4.1 交织器设计原则
  • 3.4.2 交织器的实现与性能仿真
  • 3.5 本章小结
  • 第四章 基于M-ACPC-SPC码的速率兼容删余编码
  • 4.1 速率兼容删余编码
  • 4.2 速率兼容删余M-ACPC-SPC码
  • 4.2.1 RC-M-ACPC-SPC码的编译码结构
  • 4.2.2 RC-M-ACPC-SPC码的按组删余方法
  • 4.3 RC-M-ACPC-SPC码校验比特组的删余优先级别设计
  • 4.3.1 密度进化的前提条件
  • 4.3.2 M-ACPC-SPC码基于GA的密度进化过程
  • 4.3.3 校验比特组删余优先级别的确定
  • 4.4 RC-M-ACPC-SPC码的BER性能仿真
  • 4.5 本章小结
  • 第五章 基于之型分量码的系统GLDPC码
  • 5.1 广义低密度奇偶校验码
  • 5.2 ZS-GLDPC码的编译码结构
  • 5.2.1 ZS-GLDPC码的构造
  • 5.2.2 ZS-GLDPC码的译码
  • 5.3 ZS-GLDPC码的性能分析
  • 5.3.1 ZS-GLDPC码的密度进化分析
  • 5.3.2 ZS-GLDPC码的联合界分析
  • 5.4 ZS-GLDPC码的BER性能仿真
  • 5.5 本章小结
  • 第六章 总结和展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 在学期间的研究成果

    • 相关论文文献

    • [1].基于信道编码技术的智能油田数据传输方案研究[J]. 电子元器件与信息技术 2020(02)
    • [2].数字通信基带中的信道编码技术浅析[J]. 产业科技创新 2019(05)
    • [3].信道编码技术新进展[J]. 无线电通信技术 2016(06)
    • [4].CDMA移动通信系统中的信道编码技术[J]. 科技传播 2016(09)
    • [5].卫星信道编码技术及新发展[J]. 通信技术 2008(07)
    • [6].5G信道编码技术相关分析[J]. 数字通信世界 2019(03)
    • [7].宽带电力线载波系统中的信道编码技术研究[J]. 电子技术应用 2017(10)
    • [8].信道编码技术在卫星通信中的重要应用[J]. 广播电视信息 2015(08)
    • [9].卫星广播通信信道编码技术的现状与发展[J]. 中国新通信 2013(21)
    • [10].卫星广播通信信道编码技术的现状与发展[J]. 信息通信 2013(08)
    • [11].LDPC编码在LTE-A中的应用研究[J]. 信息通信 2015(10)
    • [12].简述数字电视常用的几种信道编码技术[J]. 中国广电技术文萃 2014(03)
    • [13].适于卫星通信传输的新型信道编码技术研究[J]. 科技风 2019(23)
    • [14].中国5G测试——极化码[J]. 电信网技术 2016(11)
    • [15].数字卫星广播传输系统的同步与信道编码技术[J]. 西部广播电视 2016(02)
    • [16].数字电视信道编码技术探析[J]. 数字传媒研究 2020(06)
    • [17].信道编码技术在卫星通信中的应用探究[J]. 电子世界 2019(18)
    • [18].信道编码技术在卫星通信中的重要应用研究[J]. 数字通信世界 2019(02)
    • [19].TD-SCDMA系统的信道编码技术及其FPGA实现[J]. 国外电子测量技术 2012(09)
    • [20].短距离无线通信系统中信道编码技术[J]. 大连交通大学学报 2009(01)
    • [21].深空通信中的信道编码技术[J]. 数字通信世界 2010(09)
    • [22].通信中的LDPC码技术综述[J]. 电子世界 2016(19)
    • [23].混合FSO/RF通信系统性能分析与研究[J]. 微计算机信息 2010(12)
    • [24].LTE物理层信道编码技术分析[J]. 科技风 2013(22)
    • [25].卫星地球站信道编码技术研究[J]. 卫星电视与宽带多媒体 2013(19)
    • [26].极化码在衰落信道中的性能分析[J]. 软件导刊 2017(07)
    • [27].高分辨率遥感卫星数据传输中信道编码技术分析与研究[J]. 电子技术应用 2009(06)
    • [28].基于LDPC码和物理层网络编码的联合信道编码技术[J]. 微型机与应用 2013(17)
    • [29].专题：新型调制编码技术[J]. 无线电通信技术 2020(01)
    • [30].信道编码盲识别问题研究[J]. 通信对抗 2008(02)

    标签：;  ;  ;  ;  ;  

    基于交叉结构的信道编码技术研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢

    © 2024 毕速过 版权所有 鄂ICP备12018319号-5