基于联合信源信道匹配的STBC-OFDM系统研究

论文摘要

随着计算机、通信、网络以及多媒体等技术领域的进步,图像通信作为多媒体通信中的一个基本组成部分,得到了广泛的关注。基于Shannon分离原理的信源信道编码分离设计方法往往会导致图像传输应用的低效率。在实际的通信系统中,在已给定的信道特性的情况下,联合设计信源编码和信道编码将可以获得更好的性能增益。本课题通过对一种实现联合信源信道编码方法——联合信源信道匹配的深入研究,分析信源编码速率和信道编码速率对无线信道中渐进图像传输恢复质量的影响,提出了一种联合信源信道匹配方案。该方案针对图像传输过程中速率分配问题建立了数学模型,对模型的求解进行了简化,并采用拉格朗日乘数法,在满足一定的约束条件下实现了速率的最优化分配。将这种方案应用于STBC-OFDM系统中,达到了很好的视觉和传输效果。本文在综述了课题研究的背景和意义,分析了联合信源信道匹配的研究现状和应用前景的基础上,介绍了联合信源信道匹配的原理和STBC-OFDM系统的结构和并对其信道容量分析。然后提出基于联合信源信道匹配STBC-OFDM系统方案。该方案将联合信源信道匹配技术和不等差错保护技术（UEP）进行很好地融合,实现了一种通用、有效的基于联合信源信道匹配的编码传输系统。该系统针对的SPIHT信源编码码流重要性的不同而进行三重不等差错保护。同时,根据联合信源信道匹配模块自适应地调整信源和信道编码速率,从而在不增加额外带宽的前提下,系统获得了良好的性能和较高的可靠性。最后,通过与几种不同的图像传输方案的仿真比较,仿真结果表明本文所设计的方案在信道条件恶劣的情况下,能够明显提高图像传输的质量。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 联合信源信道编码方法
• 1.3 联合信源信道匹配研究概况
• 1.4 本文的主要研究内容和结构
• 第2章 联合信源信道匹配及STBC-OFDM系统
• 2.1 联合信源信道匹配原理
• 2.1.1 联合信源信道编码
• 2.1.2 联合信源信道匹配原理
• 2.1.3 联合信源信道匹配基本问题
• 2.1.4 联合信源信道匹配的一般结构
• 2.2 STBC-OFDM系统
• 2.2.1 空时分组码
• 2.2.2 STBC-OFDM系统的编码方法
• 2.2.3 STBC-OFDM系统的信道模型分析
• 2.3 图像质量的评价测度
• 2.4 本章小结
• 第3章 基于联合信源信道匹配的STBC-OFDM系统设计
• 3.1 引言
• 3.2 系统方案
• 3.2.1 基于SPIHT信源编码性能仿真
• 3.2.2 基于LDPC信道编码设计
• 3.2.3 信道模型
• 3.2.4 系统框图
• 3.3 联合信源信道匹配方案设计
• 3.3.1 联合信源信道匹配准则
• 3.3.2 联合信源信道匹配方案
• 3.4 本章小结
• 第4章 联合信源信道匹配方案性能仿真研究
• 4.1 基于SPIHT信源编码的性能仿真
• 4.2 基于LDPC的信道编码性能仿真
• 4.3 信源信道编码速率对图像质量的影响
• 4.4 联合信源信道匹配方案的仿真及性能分析
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢