編碼與調(diào)制-移動(dòng)通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、信道編碼和調(diào)制是利用信道進(jìn)行信息有效傳輸?shù)闹匾侄?，這里所謂有效傳輸是指在保證一定通信速率情況下實(shí)現(xiàn)無(wú)差錯(cuò)的傳輸(或傳輸質(zhì)量滿足一定差錯(cuò)要求)。信道編碼是實(shí)現(xiàn)傳輸抗干擾的核心技術(shù)，而調(diào)制技術(shù)則將信號(hào)轉(zhuǎn)變成適合信道傳輸?shù)男问?，并?duì)信道容量和傳輸效率有著及其重要的影響。信道編碼和調(diào)制技術(shù)一直是移動(dòng)通信領(lǐng)域重要的研究課題。盡管隨著Turbo、LDPC等高級(jí)信道編碼的成熟和各種高階調(diào)制的應(yīng)用日益普及，目前無(wú)線通信系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到了很高的水平，但從信

2、息論的角度看，目前的通信系統(tǒng)距離理論極限還有很大距離，特別是目前的編碼調(diào)制技術(shù)對(duì)于信道容量利用的程度在多用戶條件下還不是很理想，所以編碼調(diào)制還有待進(jìn)一步深入的研究，為下一代無(wú)線通信系統(tǒng)做好技術(shù)儲(chǔ)備。本文首先將著眼點(diǎn)集中于高級(jí)信道編碼的一種：LDPC碼，在對(duì)LDPC碼深入分析的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)針對(duì)LDPC兩類譯碼算法進(jìn)行了研究，BP算法和WBF算法，并分別提出了兩種能夠?qū)崿F(xiàn)性能和復(fù)雜度更好折中的新的譯碼算法。然后將LDPC碼應(yīng)用于MIMO系統(tǒng)

3、中，基于本實(shí)驗(yàn)室搭建的MIMO平臺(tái)在真實(shí)信道環(huán)境中驗(yàn)證了LDPC碼的優(yōu)異性能。同時(shí)，將LDPC和星座旋轉(zhuǎn)結(jié)合用于基于OFDM的CR系統(tǒng)中，在保持高保護(hù)度的情況下將控制信息和可用信息一起傳遞，并對(duì)星座旋轉(zhuǎn)的實(shí)質(zhì)進(jìn)行了分析，找到了星座旋轉(zhuǎn)和調(diào)制集分割的關(guān)系，給出了高階星座的分解原則。最后，還對(duì)李道本教授提出的OvCDM技術(shù)進(jìn)行了分析和研究，從理論上闡述了OvCDM的原理，說(shuō)明了這一技術(shù)對(duì)于調(diào)制編碼理論的突破性貢獻(xiàn)，并對(duì)Turbo-OvCDM

4、方案進(jìn)行了性能驗(yàn)證，在驗(yàn)證過(guò)程中，提出了新的歸一化譯碼算法，提高了Turbo-OvCDM的性能。
　　 1.闡述了LDPC的基本原理，包括LDPC相關(guān)的關(guān)鍵概念，LDPC碼的主要構(gòu)造方法，LDPC的兩類主要譯碼算法。針對(duì)BP算法提出了新的改進(jìn)UMP-BP算法，對(duì)隨機(jī)構(gòu)造的碼在不增加復(fù)雜度的情況下可以獲得與BP算法相當(dāng)?shù)男阅?。針?duì)WBF算法提出了新的改進(jìn)WBF算法，對(duì)于FG-LDPC碼可獲得超過(guò)其他WBF并接近BP算法的性能。將L

5、DPC碼應(yīng)用與MIMO平臺(tái)，通過(guò)真實(shí)的信道環(huán)境驗(yàn)證了LDPC碼的性能。
　　 2.通過(guò)對(duì)認(rèn)知無(wú)線電(CR)系統(tǒng)的介紹，引入基于OFDM的CR系統(tǒng)，利用LDPC碼和星座旋轉(zhuǎn)將控制信息和可用信息一起傳遞，保證控制信息的可靠傳遞，并可有效提高傳輸效率。給出了星座旋轉(zhuǎn)的方式和旋轉(zhuǎn)檢測(cè)方法，分析了星座旋轉(zhuǎn)和調(diào)制編碼集分割的關(guān)系，給出了高階星座圖分解的原則。
　　 3.闡明了OvCDM的基本原理，與現(xiàn)有編碼、調(diào)制、(多址)復(fù)用方案的