论文题目: 无线通信中的Turbo码和空时编码的研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 通信与信息系统
作者: 李君
导师: 韦岗
关键词: 空时编码,酉信号星座,网格译码
文献来源: 华南理工大学
发表年度: 2005
论文摘要: 随着因特网和多媒体应用在下一代无线通信中的集成，宽带高速数据通信服务的需求正在不断的增长。由于可用无线频谱资源的有限性，高数据速率只能通过高效的信号处理来实现，也就是针对不同的信道特性进行有效的编码。近年来，在单天线链路系统中接近Shannon极限的Turbo码和在多天线链路系统中能有效抵抗信道衰落和提高系统容量的空时编码技术得到的迅速的发展，成为无线通信领域编码理论的研究热点。本文研究了Turbo码和空时编码的部分理论，主要体现在对Turbo码的终止技术和差分酉空时码信号星座的设计、搜索以及差分酉空时码的网格译码等内容的研究。主要工作及研究成果如下： 1．根据Turbo码的译码过程是一个动态的混沌过程，提出了一种简单有效的自适应的终止Turbo码迭代过程的算法。在Turbo码译码过程中适当的减小作为先验信息输入的附加信息的绝对值，以减小错判的概率，并促进收敛。同时将附加信息视为一n维向量，以两个分量码附加信息向量之间的欧式距离的变化作为迭代收敛的判决条件。当距离变化连续数次小于预设的阀值时则认为迭代已经收敛。试验表明此方法非常有效，能在保证译码准确的条件下自适应的选择迭代次数，在高信噪比下能减少一半的计算量。 2．从差分酉空时码成对差错概率的切尔诺夫上界出发，推导出了除分集乘积外的另外几个对差分酉空时码性能有较大影响的参数指标，我们称为分集和，分集MN次均值和分集N次均值。不但考虑了高信噪比下的性能，而且考虑了低信噪比下的性能和平均差错性能。同时在对角星座的基础上对其左乘一旋转酉矩阵，构造出了一种性能更优的旋转信号星座。论证了此星座矩阵较之对角矩阵具有更大的分集乘积和分集和。仿真计算表明旋转星座比对角星座具有更优性能参数，同时表明利用此星座将比对角星座有2dB的增益。 3．探讨了最优对角星座的搜索算法问题。提出了等价分割搜索算法。根据对差分酉空时码的成对错误概率分析，指出了具有相同的奇异值的星座集是等价的，并进一步导出了搜索参数等价的条件。将搜索空间分割为一些等价类的并集。排除了重复搜索的缺陷。并推导了任何星座设计准则下最优对角星座的搜索复杂度的上界。同时得出了分集乘积和分集和等价分割搜索算法的复杂度。计算表明此算法能减少大量的重复搜索。 4．提出了未编码的差分酉空时码系统的网格译码算法。当星座集构成群时，将差分调制系统本身视为一具有全状态转移分支的网格结构，其状态数为星座集中酉矩阵的
论文目录:
摘要
Ablract
目录
Conients
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 Turbo码的提出及研究现状
1.2.1 Turbo码的提出
1.2.2 Turbo码的研究现状
1.3 空时编码的提出和研究现状
1.3.1 空时编码的提出
1.3.2 空时编码的研究现状
1.4 本文的主要研究工作及内容安排
第二章 一种基于混沌控制的Turbo码的终止技术
2.1 概述
2.2 Turbo码结构和译码分析
2.2.1 Turbo码编译码结构
2.2.2 Turbo码MAP迭代译码算法
2.3 Tutbo码译码分析
2.4 改进后的译码算法
2.5 数值仿真和性能分析
2.6 本章小结
第三章 差分酉空时旋转信号星座
3.1 概述
3.2 背景知识
3.2.1 信道模型
3.2.2 差分酉空时调制(DUSTM)
3.3 DUSTM性能分析和信号星座设计准则
3.3.1 差错概率的上界
3.3.2 酉信号星座的设计准则
3.4 旋转信号星座设计
3.4.1 旋转信号星座的定义
3.4.2 与对角星座的对比
3.4.3 最优旋转星座矩阵搜索流程
3.5 仿真和数值计算结果
3.6 本章小结
第四章 差分酉空时码对角信号星座的搜索算法
4.1 概述
4.2 最优对角星座的搜索模型
4.3 等价分割搜索算法讨论
4.4 等价分割搜索算法的复杂度分析
4.5 本章小结
第五章 未编码 DUSTM系统的网格译码
5.1 概述
5.2 未编码差分酉空时码系统的网格译码
5.2.1 未编码 DUSTM的网格结构
5.2.2 未编码 DUSTM网格译码的性能
5.3 仿真结果
5.4 本章小结
结论
附录A 一些基本概念
A.1 衰落信道的统计模型
A.1.1 瑞利衰落信道
A.1.2 莱斯衰落信道
A.2 MIMO慢瑞利衰落信道容量
A.2.1 MIMO系统模型及总容量
A.2.2 MIMO慢衰落信道容量
A.3 空时编码系统
A.3.1 慢瑞利衰落信道空时编码差错概率
A.3.2 慢瑞利衰落信道空时编码的设计准则
A.4 群和商群的概念
A.4.1 群和子群
A.4.2 陪集与商群
图表目录
List of Figures and Tables
参考文献
攻读博士期间完成论文
致谢
发布时间: 2006-09-19
参考文献
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