基于調(diào)制技術(shù)的物理層網(wǎng)絡(luò)編碼中繼映射方案研究.pdf

1、隨著通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，人們對無線網(wǎng)絡(luò)的速度、傳輸容量以及可靠性都提出了更快、更大、更高的要求。但是，無線環(huán)境中的開放性對通信的可靠傳輸帶來了很大的挑戰(zhàn)，很多情況下都需要使用中繼協(xié)作完成數(shù)據(jù)的交互。在2000年，R.Alshwede博士等人提出了網(wǎng)絡(luò)編碼的概念。中繼節(jié)點(diǎn)不同于傳統(tǒng)傳輸，它會對接收到的數(shù)據(jù)編碼處理后再轉(zhuǎn)發(fā)，有效地提高了通信系統(tǒng)的吞吐量。2006年，S.Zhang將網(wǎng)絡(luò)編碼思想應(yīng)用到無線環(huán)境中，引入了物理層網(wǎng)絡(luò)編碼概念。物理

2、層網(wǎng)絡(luò)編碼利用無線系統(tǒng)的廣播特性和電磁波的疊加特性對干擾加以利用，進(jìn)一步減少了通信時隙，提高了系統(tǒng)吞吐量。
　　本文以無線雙向中繼信道為基本模型，對物理層網(wǎng)絡(luò)編碼中的多種調(diào)制策略的性能進(jìn)行仿真分析，進(jìn)一步設(shè)計了在高階調(diào)制下，物理層網(wǎng)絡(luò)編碼與信道編碼聯(lián)合方案。
　　本文首先介紹了物理層網(wǎng)絡(luò)編碼的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。從無線雙向中繼通信系統(tǒng)的三種中繼方式入手，引入了網(wǎng)絡(luò)編碼的基本原理和無線雙向中繼信道中的三種信息傳輸模式。繼而引入了網(wǎng)

3、絡(luò)編碼在無線通信中的應(yīng)用，即物理層網(wǎng)絡(luò)編碼，介紹了BPSK調(diào)制下物理層網(wǎng)絡(luò)編碼調(diào)制解調(diào)映射規(guī)則。
　　在加入加性高斯白噪聲的無線雙向中繼信道中，利用最大后驗概率對物理層網(wǎng)絡(luò)編碼中的PSK、DPSK及其FSK等多種低階調(diào)制策略進(jìn)行中繼映射和誤碼性能進(jìn)行仿真分析。并對多種調(diào)制下中繼節(jié)點(diǎn)誤碼性能進(jìn)行比較，得知，低階PSK在物理層網(wǎng)絡(luò)編碼中的性能優(yōu)于FSK，并且，隨著調(diào)制階數(shù)的增大，物理層網(wǎng)絡(luò)編碼中的PSK抗噪性能下降，F(xiàn)SK抗噪性能變好

4、。但是，高階FSK調(diào)制對設(shè)備要求較高。最后，對多種調(diào)制下物理層網(wǎng)絡(luò)編碼方案適用場景進(jìn)行對比綜述。
　　隨著調(diào)制階數(shù)的增加，QAM性能優(yōu)于PSK調(diào)制。分析了傳統(tǒng)16QAM調(diào)制中繼映射存在的問題，并對中繼映射方案進(jìn)行改進(jìn)。針對高階調(diào)制星座圖中星座點(diǎn)歐式距離的減小可能會帶來的誤碼性能的增加，引入了復(fù)雜度較低的線性分組碼。并設(shè)計了一個高階調(diào)制下，物理層網(wǎng)絡(luò)編碼與線性分組碼聯(lián)合方案。并對方案中中繼節(jié)點(diǎn)的性能進(jìn)行仿真與分析。仿真證明了在未增加