無線通信中Turbo迭代技術(shù)的研究.pdf

1、隨著高速無線移動通信需求的快速增長，下一代移動無線通信系統(tǒng)的目標(biāo)是實現(xiàn)無所不在的、大容量、高質(zhì)量和高速率的移動多媒體傳輸。Turbo迭代技術(shù)為其提供了技術(shù)基礎(chǔ)，但是，為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，面臨著許多挑戰(zhàn)。例如，無線移動通信系統(tǒng)面臨的是十分惡劣的無線信道，特別是在信道特性具有頻率選擇性衰落和時變性的條件下，系統(tǒng)在保證服務(wù)質(zhì)量的前提下如何提高系統(tǒng)的頻譜效率和數(shù)據(jù)吞吐量，以及如何降低系統(tǒng)的復(fù)雜度等。針對下一代移動通信系統(tǒng)的特點和信道特性，在Tur

2、bo碼迭代譯碼原理的基礎(chǔ)上，本文研究探索迭代檢測的關(guān)鍵技術(shù)。主要包括以下四個方面： 1.TlIrbo TCM迭代均衡譯碼結(jié)構(gòu)及算法提出了一種新型的低復(fù)雜度的TTCM接收系統(tǒng)。該系統(tǒng)接收機(jī)是用交織器和解交織器將軟輸入軟輸出(SISO)的均衡器和基于符號的TTCM譯碼器級聯(lián)起來進(jìn)行迭代均衡譯碼，這樣不但可以獲得較高的頻帶利用率，而且可以消除碼問干擾(ISI)。采用一種次優(yōu)的低復(fù)雜度的均衡算法一基于MMSE的線性均衡算法代替基于最大后

3、驗概率(MAP)的均衡算法，大大降低了系統(tǒng)的復(fù)雜度。通過仿真表明，這種新型低復(fù)雜度的TTCM迭代均衡譯碼系統(tǒng)的性能可以接近于高斯信道下TTCM系統(tǒng)的性能。 2.MIMO信道下空時迭代均衡譯碼結(jié)構(gòu)及算法提出了一種低復(fù)雜度的MIMO空時迭代均衡譯碼系統(tǒng)，系統(tǒng)在軟輸入軟輸出(SISO）的均衡器和譯碼器之間，以及譯碼器和MIMO信道估計器之間加入交織器和解交織器，這樣進(jìn)行迭代信道估計和均衡譯碼。采用一種次優(yōu)的均衡算法一基于最小均方誤差的

4、均衡器(MMSE)以及基于最大后驗概率(MAP)譯碼算法。仿真結(jié)果表明，該系統(tǒng)不僅在誤碼率性能上滿足要求，而且在復(fù)雜度上優(yōu)于以前的MIMO系統(tǒng)。 3.MIMO信道下空時BICM迭代均衡譯碼方法提出了一種基于空時比特交織編碼調(diào)制(Space-Time BICM)的均衡迭代譯碼方法，該方案最大的特點就是在發(fā)送端采用的空時BICM技術(shù)。BICM與其他編碼調(diào)制技術(shù)相比，碼字離散度更大，在MIMO衰落信道中，能消除傳輸符號比特間的相關(guān)性，

5、進(jìn)一步增加了編碼分集增益。仿真結(jié)果表明，該方案不僅在誤碼率性能上滿足要求，而且復(fù)雜度較低。 4.MIMO信道下自適應(yīng)預(yù)編碼方法提出一種具有低復(fù)雜度的自適應(yīng)預(yù)編碼方案，系統(tǒng)可以隨信道信息自適應(yīng)地改變預(yù)編碼矩陣，該方案分別在發(fā)端和收端放置了預(yù)編碼器和基于迫零算法(ZF)的接收機(jī)。接收機(jī)在進(jìn)行均衡譯碼的同時，將信道信息反饋給發(fā)端，這樣發(fā)端就可以通過改變發(fā)送子載波的數(shù)目以及預(yù)編碼矩陣，實現(xiàn)了自適應(yīng)預(yù)編碼。仿真結(jié)果表明，該方案可以在傳輸信