LDPC编码在OFDM系统中的应用与性能分析

LDPC编码在OFDM系统中的应用与性能分析

论文摘要

由于无线数据和多媒体业务的需求,Beyond3G以及4G移动通信系统的目标是实现无所不至、高质量、高速率的移动多媒体传输。它要求在高载频和宽带上支持2Mbit/s至数十兆比特/秒的高速率传输。而如何保证数据通信的可靠性就显得非常重要,为了实现这一目标,需要克服很多技术难点。其中主要为无线衰落信道中的多径传播和散射引起的信号衰落,以及大的多径时延而引起的符号间干扰。正交频分复用(OFDM)技术将信道分成许多正交子信道,数据可以在子信道中并行传输,这样可以做到高速率传输。为了避免子载波在传输中的差错,许多纠错编码技术被应用于OFDM系统,例如卷积码、R-S码、Turbo码等等。上世纪60年代提出的低密度校验码,是一种校验矩阵为稀疏矩阵的线性分组码。90年代中后期的重新研究发现,它采用迭代译码算法时表现出接近香农限的优异性能,且译码算法可以并行操作,在信息可靠传输中的良好应用前景引起了学术界和IT业界的高度重视,已经成为当今信道编码领域最受瞩目的研究热点之一。B3G移动通信的主流调制技术将是OFDM技术,而将LDPC编码应用于OFDM系统中构成的LDPC-COFDM系统有着广阔的应用前景。本文构建了LDPC-COFDM系统的仿真模型,并对LDPC码应用于OFDM的系统进行了以下几个方面的研究:1)码长对LDPC-COFDM系统性能的影响;2)码率对LDPC-COFDM系统性能的影响;3)编码规则对LDPC-COFDM系统性能的影响;4)交织模式对LDPC-COFDM系统性能的影响;5)调制方式对LDPC-COFDM系统性能的影响。仿真结果表明:在多径衰落信道下,通过合理选择码长,码率,编码规则,调制方式以及交织技术的应用,基于LDPC码的COFDM系统性能将会非常优越,特别适合在未来移动通信系统中推广使用。

论文目录

  • 中文摘要
  • ABSTRACT
  • 符号说明
  • 第一章 绪论
  • 1.1 课题研究背景及意义
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.3 论文结构
  • 第二章 正交频分复用(OFDM)技术
  • 2.1 OFDM历史及发展现状
  • 2.2 OFDM系统的优缺点
  • 2.3 OFDM系统的关键技术
  • 2.4 OFDM的基本原理
  • 2.4.1 子载波调制
  • 2.4.2 离散傅立叶变换(DFT)的实现
  • 2.4.3 保护间隔、循环前缀和子载波数的选择
  • 2.5 OFDM系统中的编码技术
  • 第三章 低密度奇偶校验码
  • 3.1 线性分组码基础
  • 3.2 低密度校验码的构造以及编码
  • 3.2.1 低密度校验码构造
  • 3.2.2 校验矩阵的构造方法和矩阵中的周期
  • 3.3 低密度校验码的译码
  • 3.3.1 信息传递(MP)算法
  • 3.3.2 置信传播(BP)算法
  • 第四章 移动信道模型
  • 4.1 移动信道环境的特点
  • 4.2 移动信道的分类
  • 4.3 移动信道的数学模型
  • 4.4 移动衰落信道的仿真
  • 第五章 LDPC-COFDM系统性能的仿真分析
  • 5.1 仿真系统模型
  • 5.2 仿真系统的构建
  • 5.3 码长对 LDPC-COFDM系统性能的影响
  • 5.4 码率对 LDPC-COFDM系统性能的影响
  • 5.5 编码规则对 LDPC-COFDM系统性能的影响
  • 5.6 数据交织对 LDPC-COFDM系统性能的影响
  • 5.7 调制方式对 LDPC-COFDM系统性能的影响
  • 5.8 小结
  • 第六章 结束语
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士期间发表的论文
  • 学位论文评阅及答辩情况表
  • 相关论文文献

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