唯一可譯碼的構(gòu)造及其在中繼轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、隨著無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率的需求日益增長(zhǎng)，特別是在多址接入場(chǎng)景中，如何能突破大于1的和速率成為了一個(gè)值得研究的課題。唯一可譯碼（Uniquely Decodable Code, UDC）可以從編碼的角度使得多用戶可以同時(shí)同頻地接入信道，并且具有大于1的和速率。本文主要討論了唯一可譯碼的構(gòu)造方法，以及唯一可譯碼在中繼轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)中采用放大轉(zhuǎn)發(fā)（Amplify-and-Forward, AF）和譯碼轉(zhuǎn)發(fā)（Decode-and-F

2、orward, DF）時(shí)這兩種系統(tǒng)的相關(guān)體系和性能。假設(shè)各個(gè)用戶之間可以做到完美的同步，唯一可譯碼可以允許多個(gè)用戶同時(shí)同頻地發(fā)送信息，并且在接收端將各個(gè)用戶發(fā)送的信息區(qū)分開(kāi)來(lái)。因此，本文著眼于如何構(gòu)造高速率的唯一可譯碼，并且進(jìn)一步探究唯一可譯碼對(duì)中繼轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)中誤碼率以及系統(tǒng)吞吐量的影響，并與物理層網(wǎng)絡(luò)編碼的誤碼率和吞吐量等性能相對(duì)比。
　　首先，簡(jiǎn)單介紹了唯一可譯碼的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，并給出唯一可譯碼的定義及性質(zhì)，通過(guò)定義及充要條件可以構(gòu)

3、造簡(jiǎn)單的唯一可譯碼，并且作為迭代構(gòu)碼的收斂條件。通過(guò)推導(dǎo)唯一可譯碼的和速率邊界，給出了唯一可譯碼和速率的衡量指標(biāo)。
　　然后，在唯一可譯碼構(gòu)造部分，回顧了傳統(tǒng)的兩用戶陪集構(gòu)碼方法，針對(duì)其碼速率不夠高的情況，提出了基于和集合的遍歷構(gòu)碼方法，并分別短碼和長(zhǎng)碼為例，對(duì)比了基于和集合的遍歷構(gòu)碼碼速率與傳統(tǒng)陪集構(gòu)碼的碼速率。在討論多用戶唯一可譯碼的構(gòu)造過(guò)程中，介紹了多用戶差分構(gòu)碼方法及其對(duì)應(yīng)的迭代譯碼方法，并且分析了差分構(gòu)碼的和速率與用戶數(shù)

4、的關(guān)系。并在用戶間存在簡(jiǎn)單反饋的情況下，設(shè)計(jì)了能達(dá)到唯一可譯碼和速率邊界的構(gòu)碼方法。
　　最后，討論唯一可譯碼在中繼轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)中的應(yīng)用。分別討論了兩用戶與多用戶時(shí)的情況。在兩用戶部分，介紹了唯一可譯碼在中繼轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)中的放大轉(zhuǎn)發(fā)模式和譯碼轉(zhuǎn)發(fā)部分的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并且通過(guò)理論推導(dǎo)與計(jì)算機(jī)仿真分析了每種模式在瑞利信道和高斯信道下的誤符號(hào)率與吞吐量。在多用戶部分，以唯一可譯碼在中繼轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)中的放大轉(zhuǎn)發(fā)方式為例，分析了其誤碼率以及吞吐量，并且討論