重復累積碼在協(xié)作分集系統(tǒng)中的應用.pdf

1、重復累積(Repeat Accumulate，RA)碼兼具Turbo碼編碼簡單和低密度奇偶校驗(Low density parity check，LDPC)碼譯碼復雜度低的優(yōu)點，且有著接近香農(nóng)極限的糾錯性能，是當前編碼領域的一個主要研究方向。協(xié)作分集是對多輸入、多輸出(Multiple-Input Multiple-Out-put，MIMO)技術的進一步擴充，其中的編碼協(xié)作則是分集技術與糾錯編碼的有效結合。本文以對RA碼的研究為基礎，重

2、點研究其在協(xié)作分集系統(tǒng)中的應用，所做的主要工作如下：
　　 1)對應用于協(xié)作分集系統(tǒng)的RA碼的構造問題進行了研究。從對RA碼的Tanner圖的分析出發(fā)，得出RA碼H矩陣的構造和Tanner圖的關系：RA碼的H矩陣分為H1和固定結構H2，H矩陣的構造主要是對H1的構造。將LDPC碼H矩陣構造方法引入到RA碼H矩陣的構造，主要采用Gallager算法、Mackay算法和PEG算法構造了一種無4環(huán)的H矩陣。通過對三種算法構造出的RA碼

3、在AWGN信道和Rayleigh信道條件下進行了仿真，結果表明PEG算法構造出的RA碼性能最優(yōu)。
　　 2)對基于RA碼的放大轉發(fā)(Amplify Forward，AF)和譯碼轉發(fā)(DecodeForward，DF)系統(tǒng)的誤碼率和中斷概率性能進行了理論分析。以RA碼的AF系統(tǒng)和DF系統(tǒng)為模型，首先計算信源到中繼再到信宿的鏈路信噪比及信源到信宿的鏈路信噪比，然后將到達信宿的兩路信號進行最大比合并，從而得到總的接收信噪比，通過對此信

4、噪比對應的概率密度函數(shù)求積分得到理論誤碼率性能。對中斷概率的分析則是計算整個鏈路的互信息量小于碼率的概率。分析表明，與不采用協(xié)作的直接傳輸方式相比，AF和DF協(xié)作方式的性能都有所提升。
　　 3)對RA碼在編碼協(xié)作系統(tǒng)中的應用進行了研究與仿真。采用的方案為：第一次編碼直接在信息位后加入CRC校驗位，在協(xié)作用戶正確接收到信息后才進行第二次編碼(RA編碼)，信宿根據(jù)協(xié)作情況的不同采取不同的信號組合方式，然后進行譯碼。仿真結果表明，在