無線信道建模及其在錯誤估計編碼中的應(yīng)用.pdf

1、無線信道建模是無線通信領(lǐng)域的基礎(chǔ)性技術(shù)，它以數(shù)學(xué)模型的方法從紛繁復(fù)雜且看似隨機出現(xiàn)的無線信道傳輸錯誤中，挖掘和認(rèn)知無線通信過程中錯誤出現(xiàn)的內(nèi)在規(guī)律，并以模型結(jié)構(gòu)和模型參數(shù)的形式定性或者定量地表達(dá)這些內(nèi)在規(guī)律，從而為上層協(xié)議的設(shè)計和性能評估提供依據(jù)。本文基于真實無線信道中的測量Trace建立信道模型，并使用信道模型研究目標(biāo)無線信道中具有指導(dǎo)意義的統(tǒng)計規(guī)律，然后將這些規(guī)律應(yīng)用于一種基于編碼的報文比特錯誤率估計方法。本研究主要內(nèi)容包括：

2、>　　⑴研究具有重尾特性的無線信道建模問題。線信道的重尾特性符合人們對于無線信道中傳輸錯誤出現(xiàn)規(guī)律的客觀觀察，并且對于上層協(xié)議性能具有一定的影響。因此，建立一個能夠準(zhǔn)確反映無線信道重尾特性的信道模型具有十分重要的理論和實踐意義。現(xiàn)有的專門針對重尾信道的模型存在模型結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運行時成本高、參數(shù)化過程復(fù)雜等不足。本文從測量Trace的run長度和burst長度互補累積分布函數(shù)入手，提出了一種基于獨立非同分布的隨機過程的重尾信道模型inid。

3、inid模型結(jié)構(gòu)簡單靈活、運行時成本低（一個貝努利試驗），僅包含兩個參數(shù)且參數(shù)化過程簡單。
　　⑵研究通用無線信道建模問題。無線信道內(nèi)在的時變特性以及傳輸錯誤出現(xiàn)的隨機性和不可預(yù)測性，導(dǎo)致了無線信道的測量Trace具有多樣化的建模特性。時變的無線信道及其具有不同建模特性的測量Trace加大了無線信道建模的難度。本文從測量Trace的共性入手定義了外部run、內(nèi)部run、錯誤過程等概念，并基于錯誤過程和外部run提出了一種新的Tra

4、ce表達(dá)方法。利用這種新的Trace表達(dá)方法，本文提出了一種精確、通用的無線信道模型GEM。GEM模型結(jié)構(gòu)簡單、適用性好、參數(shù)具有明確的物理意義且建模過程與具體測量Trace的建模特性無關(guān)。試驗結(jié)果表明GEM模型能夠精確地刻畫具有不同建模特性的Trace。
　?、茄芯磕Ｐ万?qū)動錯誤估計編碼算法。錯誤估計編碼（Error Estimating Coding，EEC）是一種基于編碼的報文比特錯誤率估計方法。它的基本思想是發(fā)送端在發(fā)送數(shù)據(jù)

5、中加入少量的冗余信息，接收端基于這些冗余信息估計報文的比特錯誤率。報文的比特錯誤率與無線信道的錯誤特性緊密相關(guān)，因此在錯誤估計編碼算法的設(shè)計過程中，考慮無線信道的錯誤特性具有重要的理論和實踐意義。本文結(jié)合基于模型的信道解碼后無線信道錯誤特性分析，提出了模型驅(qū)動錯誤估計編碼算法MEEC。試驗結(jié)果表明MEEC算法能有效克服信道突發(fā)特性和短期記憶特性對于算法估計精度的影響，能以更少的空間開銷獲得更高的估計精度。
　?、妊芯炕谛诺滥Ｐ偷?/p>

6、Smart錯誤估計編碼?，F(xiàn)有錯誤估計編碼算法的設(shè)計和驗證都基于這樣一個應(yīng)用模式：發(fā)送端在信道編碼前，計算和編碼錯誤估計位；接收端在信道解碼后，重新計算錯誤估計位并估計報文比特錯誤率。基于這種應(yīng)用模式的錯誤估計編碼稱為信道解碼后的錯誤估計編碼。本文首次提出信道解碼前的錯誤估計編碼，即發(fā)送端在信道編碼后、調(diào)制前，計算和編碼錯誤估計位；接收端在解調(diào)后、信道解碼之前，重新計算錯誤估計位并估計報文比特錯誤率。相比信道解碼后的錯誤估計編碼，信道解碼