實數(shù)域上的無速率碼構(gòu)造.pdf

1、無線信道的信道狀況總是不斷隨時間而變化，所以要在無線信道上取得高的通信速率往往不易。為了達到高的吞吐率，通信協(xié)議不僅要能夠在恒定的信道環(huán)境下以高碼率工作，而且要能夠適應噪聲、干擾、多徑衰落等時變環(huán)境。目前的無線系統(tǒng)主要通過改變物理層配置和調(diào)整發(fā)送端碼率來解決這一問題；另一條解決途徑則是在發(fā)送端與接收端之間采用無速率碼進行編碼。理想的無速率碼可以在發(fā)送端無需估計信道質(zhì)量并精確調(diào)整碼率的情況下，使得通信以接近信道容量的速率進行。
　　

2、此外，目前使用的各種糾錯碼大多都是在有限域上進行構(gòu)造。若要與加性高斯白噪聲(Additive Gaussian Noise, AWGN)信道的信道特性相匹配，碼字在送入到信道之前需要通過調(diào)制完成由有限域到實數(shù)域的轉(zhuǎn)化。而為提高頻譜利用率,往往必須使用高階調(diào)制。但越高的調(diào)制級數(shù)會使迭代譯碼變得更為復雜。聯(lián)合編碼調(diào)制(Coded Modulation, CM)技術(shù)可在不擴展帶寬的條件下獲得明顯的編碼增益，而本文研究的在實數(shù)域上構(gòu)造的無速率實

3、質(zhì)上也是一種聯(lián)合編碼調(diào)制方案。本文的主要工作如下：
　　首先，概述了信道編碼和調(diào)制技術(shù)，簡要介紹了 LT(Luby Transform)碼的編譯碼原理，以及LT碼的分析過程和度分布，并討論了其在高斯白噪聲信道下存在錯誤平層的原因和對應的改進方案。
　　然后，給出了一種在實數(shù)域上構(gòu)造無速率碼的編碼方案。在該方案中，發(fā)送端通過隨機映射的編碼方法構(gòu)造無速率碼，接收端可采用與LDPC碼類似的置信傳播譯碼算法進行譯碼。由于發(fā)送的碼字是

4、通過實數(shù)域上的代數(shù)加和運算而非邏輯異或產(chǎn)生，所以在校驗節(jié)點處的置信度計算比LDPC碼的譯碼要更為復雜，如何降低計算復雜度成為譯碼中的重點。從譯碼復雜度的角度進行考慮，研究了基于最大后驗概率(Maximum a Posteriori，MAP)譯碼準則的譯碼算法和基于高斯近似的基本信號估計器（Elementary Signal Estimator,ESE）譯碼算法，二者的譯碼性能接近，但后者的譯碼計算復雜度比前者低。隨后給出仿真曲線證明文中