發(fā)布時間：2023-03-03 13:20

　　經(jīng)過多年研究發(fā)展,信道編碼中的傳統(tǒng)低密度校驗(Low-Density Parity Check,LDPC)碼及Turbo碼編碼方式已日趨成熟,但誤碼性能并未能達(dá)到香農(nóng)極限,而由C.E Shannon所提出的極化碼,是唯一通過數(shù)學(xué)計算被證明能夠獲得香農(nóng)極限的編碼技術(shù)。因極化碼的優(yōu)異性能,近年來已備受學(xué)者關(guān)注及研究,并被選用5G標(biāo)準(zhǔn)編碼方案,使極化碼的應(yīng)用價值更高,發(fā)展更為深遠(yuǎn)。論文主要對極化碼的編譯碼性能及在編碼協(xié)作多輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)系統(tǒng)中的性能進(jìn)行研究分析,并設(shè)計出半平行循環(huán)冗余校驗輔助(Cyclic Redundancy Check Aided,CA)的連續(xù)刪除列表(Successive Cancellation List,SCL)譯碼器。具體研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)如下:1)研究傳統(tǒng)LDPC碼和Turbo碼的編譯碼技術(shù),并在編譯碼運(yùn)算復(fù)雜度及譯碼性能上與極化碼作宏觀比較,分析各自優(yōu)缺點(diǎn)。通過二進(jìn)制刪除信道(Binary Eliminated Channel,BEC)信道及二進(jìn)制對稱信道(Binary Symmetric C...

【文章頁數(shù)】：131 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
縮略詞
第一章 緒論
    1.1 數(shù)字通信系統(tǒng)整體框架
    1.2 信道編碼的發(fā)展歷史與演變
        1.2.1 分組碼與卷積碼
        1.2.2 Turbo碼介紹
        1.2.3 LDPC碼介紹
    1.3 極化碼的起源及研究現(xiàn)狀
        1.3.1 極化碼的起源
        1.3.2 極化碼技術(shù)發(fā)展及研究現(xiàn)狀
        1.3.3 極化碼的硬件實現(xiàn)
    1.4 極化碼應(yīng)用
        1.4.1 極化碼在現(xiàn)代通信中的應(yīng)用
        1.4.2 極化碼在協(xié)作通信中的應(yīng)用
    1.5 本文主要研究內(nèi)容安排
第二章 傳統(tǒng)可迭代譯碼的信道編碼
    2.1 LDPC碼編譯碼技術(shù)
        2.1.1 校驗矩陣的Tanner圖
        2.1.2 編碼技術(shù)
        2.1.3 BP譯碼算法
    2.2 Turbo碼編譯碼技術(shù)
        2.2.1 編碼技術(shù)
        2.2.2 MAP譯碼算法
    2.3 LDPC碼與Turbo碼的性能仿真分析
        2.3.1 不同迭代次數(shù)下的LDPC碼性能
        2.3.2 不同交織器下的Turbo碼性能
    2.4 LDPC碼、Turbo碼與極化碼對比
    2.5 本章小結(jié)
第三章 極化碼理論基礎(chǔ)
    3.1 信道特性及相關(guān)參數(shù)
        3.1.1 信道容量
        3.1.2 巴氏參數(shù)
        3.1.3 信道截止頻率
    3.2 常見信道模型
        3.2.1 AWGN信道
        3.2.2 BEC信道
        3.2.3 BSC信道
        3.2.4 衰落信道
    3.3 信道極化
        3.3.1 信道極化現(xiàn)象
        3.3.2 信道極化的性質(zhì)
    3.4 信道挑選方法
        3.4.1 BEC-Z(W)方法
        3.4.2 BSC-Z(W)方法
        3.4.3 蒙特卡洛方法
    3.5 極化碼編碼理論
        3.5.1 生成矩陣
        3.5.2 G_N陪集編碼
        3.5.3 編碼復(fù)雜度
    3.6 本章小結(jié)
第四章 極化碼譯碼算法及性能分析
    4.1 極化碼譯碼算法
        4.1.1 SC譯碼算法
        4.1.2 SCL譯碼算法
        4.1.3 CA-SCL譯碼算法
    4.2 SC類譯碼算法比較
    4.3 極化碼譯碼錯誤概率分析
    4.4 極化碼性能分析及譯碼仿真
        4.4.1 信道挑選方法對性能的影響
        4.4.2 碼長對性能的影響
        4.4.3 碼率對性能的影響
        4.4.4 列表數(shù)目對性能的影響
        4.4.5 AWGN信道下不同譯碼算法比較
        4.4.6 衰落信道下不同譯碼算法比較
    4.5 極化碼定點(diǎn)化譯碼分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 Plotkin結(jié)構(gòu)極化碼編碼協(xié)作MIMO系統(tǒng)
    5.1 編碼協(xié)作理論
        5.1.1 協(xié)作通信基本原理
        5.1.2 協(xié)作通信協(xié)議
    5.2 Plotkin結(jié)構(gòu)的極化碼
        5.2.1 極化碼的Plotkin結(jié)構(gòu)
        5.2.2 Plotkin結(jié)構(gòu)極化碼的編碼方式
    5.3 Plotkin結(jié)構(gòu)極化碼編碼協(xié)作系統(tǒng)
        5.3.1 系統(tǒng)模型
        5.3.2 聯(lián)合譯碼算法
        5.3.3 中斷概率分析
    5.4 Plotkin結(jié)構(gòu)極化碼編碼協(xié)作MIMO系統(tǒng)
        5.4.1 系統(tǒng)模型
        5.4.2 中斷概率分析
        5.4.3 分集合并技術(shù)
    5.5 Plotkin結(jié)構(gòu)極化碼編碼協(xié)作系統(tǒng)性能分析
        5.5.1 編碼協(xié)作系統(tǒng)性能仿真
        5.5.2 中斷概率仿真
        5.5.3 不同聯(lián)合譯碼算法下性能仿真
    5.6 Plotkin結(jié)構(gòu)極化碼編碼協(xié)作MIMO系統(tǒng)性能分析
        5.6.1 編碼協(xié)作MIMO系統(tǒng)性能仿真
        5.6.2 中斷概率仿真
        5.6.3 不同聯(lián)合譯碼算法下性能仿真
        5.6.4 不同編碼系統(tǒng)下性能仿真
    5.7 本章小結(jié)
第六章 極化碼CA-SCL譯碼器的FPGA實現(xiàn)
    6.1 傳統(tǒng)譯碼器結(jié)構(gòu)
        6.1.1 FFT型 SC結(jié)構(gòu)
        6.1.2 樹型SC結(jié)構(gòu)
        6.1.3 線型SC結(jié)構(gòu)
    6.2 半平行SC結(jié)構(gòu)及優(yōu)化
        6.2.1 半平行SC結(jié)構(gòu)
        6.2.2 半平行SC結(jié)構(gòu)一級優(yōu)化
        6.2.3 半平行SC結(jié)構(gòu)二級優(yōu)化
    6.3 CA-SCL譯碼器整體框架設(shè)計
    6.4 狀態(tài)存儲單元
        6.4.1 信道LLR存儲結(jié)構(gòu)
        6.4.2 內(nèi)部LLR存儲結(jié)構(gòu)
    6.5 譯碼模塊
        6.5.1 LLR計算模塊
        6.5.2 修正模塊
        6.5.3 度量值計算模塊
        6.5.4 排序模塊
        6.5.5 部分和項更新模塊
        6.5.6 控制模塊
    6.6 多路徑CRC設(shè)計模塊
        6.6.1 路徑恢復(fù)模塊
        6.6.2 CRC校驗?zāi)K
    6.7 譯碼器仿真測試與綜合結(jié)果分析
        6.7.1 FPGA硬件測試平臺
        6.7.2 CA-SCL半平行結(jié)構(gòu)譯碼器綜合結(jié)果
        6.7.3 譯碼器性能分析
    6.8 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 本文工作總結(jié)
    7.2 后續(xù)工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號：3752762