MIMO-OFDM系统的频域移位自相关同步与LDPC新参数解码

论文题目: MIMO-OFDM系统的频域移位自相关同步与LDPC新参数解码

论文类型: 博士论文

论文专业: 信息与通信工程

作者: 曹旸

导师: 山秀明

关键词: 子载波同步,解码,下一代移动通信

文献来源: 清华大学

发表年度: 2005

论文摘要: 当前无线个人通信最大的问题是有限的频谱资源和人们无限的需求之间的矛盾,为了提高系统容量和高速可靠通信,下一代无线通信的研究热点主要集中在MIMO、OFDM、Turbo码、LDPC码、多用户检测以及自适应调制等技术上。本文针对MIMO、OFDM、LDPC中存在的一些问题提出了解决方案。针对OFDM的子载波同步问题,提出了频域移位自相关子载波同步的方法。其根本思想是:当OFDM信号在时频完全同步时,每一个子载波的解调信息中不包含其它任何一个子载波的信息,而只与该子载波传输的信号以及信道特性有关;当OFDM信号频域不完全同步时,每一个子载波的解调信息中都包含了相邻多个子载波的调制信息,因此各解调信息之间不再相互独立,而是彼此相关的。更为重要的是,这种相关关系随着频域上同步偏差的变化而变化,是同步偏差的函数,根据该函数关系可以有效地估计OFDM信号子载波相对偏移的大小。另外这种子载波的同步方法不仅可以应用于OFDM系统,还可以用来解决MIMO-OFDM、PCC-OFDM以及DWMT系统的子载波同步问题。在LDPC码的译码方面,本文的工作主要集中在以下三点:第一,提出了LDPC解码的一个新参数。该参数与每个比特的非法校验数相结合,在比特反转算法中可以更好的描述每一个比特的可靠性程度,从而大大提升了比特反转算法的译码性能;第二,针对比特反转-禁止算法中需要提供“最优禁止反转长度”的问题提出了一种基于令牌的译码算法。结合LDPC解码的新参数,基于令牌的算法是一种高译码性能、低计算复杂度的译码算法;第三,在BP译码过程中,每一次迭代之前采用LDPC码的新参数来判断每一个比特的可靠性,从而在随后的迭代过程中无需再更新可靠性很高的比特的信息,从而降低了BP译码的运算量。论文的另外一部分工作是在MIMO-OFDM系统中构建了一个LDPC空时频编码结构,使每一个码字可以利用尽可能多的分集进行传输,并针对这一结构提出了相应的“参数判决的软干扰消除”(SIC&PD)译码方案。仿真结果表明该译码方案在中等水平信噪比的情况下有一定的增益。

论文目录:

第1章 绪论

1.1 论文研究背景

1.1.1 无线通信的发展

1.1.2 无线蜂窝通信的发展

1.1.3 B3G/4G与论文研究背景

1.2 B3G/4G的一些相关技术的演进

1.2.1 正交多载波技术

1.2.2 多天线技术

1.2.3 Turbo码与LDPC码

1.3 论文工作和主要贡献

1.3.1 正交多载波信号的频域移位自相关性

1.3.2 PCC-OFDM/DWMT系统的移位自相关子载波同步

1.3.3 LDPC码解码性能的改善

1.3.4 MIMO-OFDM系统中的子载波同步与LDPC编解码

1.4 论文结构

第2章 OFDM频域移位自相关同步

2.1 FDM方式简介

2.2 OFDM中的主要问题

2.2.1 固定点频率干扰

2.2.2 OFDM信号频率同步

2.3 OFDM系统的循环冗余模型及其最大似然同步

2.3.1 OFDM系统的循环冗余模型

2.3.2 OFDM信号的最大似然(ML)同步算法

2.4 OFDM信号频域移位自相关子载波同步方法

2.4.1 频域移位自相关同步方法的原理

2.4.2 升余弦滚降函数的引入

2.4.3 OFDM系统的调制与解调过程

2.4.4 提高频谱利用率的方法

2.4.5 仿真结果

2.5 小结

第3章 PCC-OFDM/DWMT的频域移位自相关同步

3.1 PCC-OFDM及其子载波同步

3.1.1 PCC-OFDM子载波的移位自相关同步

3.2 DWMT与子载波同步

3.2.1 DWMT系统介绍

3.2.2 DWMT系统的移位自相关子载波同步

3.2.3 DWMT移位自相关子载波同步的性能分析与仿真结果

3.3 小结

第4章 LDPC码解码中存在问题的研究

4.1 信道编码的背景

4.2 LDPC码简介

4.2.1 LDPC码的基本结构

4.2.2 LDPC经典解码算法

4.2.3 LDPC经典解码算法中存在的几个问题

4.3 LDPC码的一个新参数

4.4 基于令牌的LDPC解码算法

4.5 部分可靠性传递解码算法(part belief propagation)

4.5.1 可靠性传递解码算法的效率分析

4.5.2 T(l)和U(l)在BP解码算法中的作用 .

4.6 小结

第5章 LDPC-MIMO-OFDM系统

5.1 MIMO简介

5.1.1 分集(diversity)

5.1.2 MIMO信道模型

5.1.3 MIMO的信道容量

5.1.4 MIMO与空时编码

5.2 MIMO-OFDM系统

5.2.1 MIMO-OFDM信道模型分析

5.2.2 MIMO-OFDM的信道估计

5.3 MIMO-OFDM系统中的移位自相关子载波同步

5.4 LDPC-MIMO-OFDM系统

5.4.1 LDPC-MIMO-OFDM系统模型

5.4.2 LDPC-MIMO-OFDM系统的SIC解码

5.5 小结

结论

参考文献

致谢及声明

附录 A 相关命题证明

个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果

发布时间: 2006-06-29

参考文献

• [1].OFDM系统中高性能LDPC码解码器的研究与实现[D]. 向波.复旦大学2010
• [2].多载波系统中自适应资源分配算法和LDPC编码研究[D]. 霍永青.电子科技大学2008
• [3].解码前传半双工中继信道下基于LDPC码的协作编码方案设计[D]. 陈紫强.西安电子科技大学2013
• [4].压缩感知理论在LDPC信道编码的应用研究[D]. 钟菲.吉林大学2013
• [5].基于比特信息处理的LDPC译码算法研究[D]. 黎相成.华南理工大学2017
• [6].高性能LDPC码的设计及其在认知无线电网络中的应用[D]. 王铠尧.北京交通大学2013
• [7].低密度奇偶校验（LDPC）码改进译码算法研究[D]. 黄海艺.华南理工大学2013
• [8].LDPC码的研究及其在吉比特60-GHz无线个域网中的应用[D]. 孔令军.北京交通大学2011
• [9].多址接入信道下LDPC码的优化[D]. 张京席.北京邮电大学2011
• [10].低码率原模图LDPC码的设计与结构化构造[D]. 范亚楠.中国科学院国家空间科学中心2016

相关论文

• [1].MIMO/OFDM系统中信道估计和自适应调制算法的研究[D]. 王昕.天津大学2005
• [2].无线通信系统中的LDPC码、Turbo码和空时编码的研究[D]. 曹海燕.华南理工大学2006
• [3].多径信道下OFDM系统同步算法研究[D]. 周恩.北京邮电大学2006
• [4].MIMO-OFDM系统中接收机及信道估计技术研究[D]. 王兴林.北京邮电大学2006
• [5].LDPC码及迭代接收系统研究[D]. 赵传钢.北京邮电大学2006
• [6].高速数据传输中的低密度校验（LDPC）编码调制研究[D]. 黄杰.中国科学技术大学2006
• [7].频率选择性衰落信道MIMO-OFDM系统同步算法研究[D]. 王一蓉.北京邮电大学2007
• [8].LDPC码编译码研究及应用[D]. 刘文明.华中科技大学2006

标签：子载波同步论文;  解码论文;  下一代移动通信论文;