發(fā)布時間：2017-12-26 08:14

  本文關鍵詞：高階調(diào)制下物理層網(wǎng)絡編碼中繼映射方案設計與性能分析　出處：《哈爾濱工業(yè)大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：網(wǎng)絡編碼被認為是一種具有革命性的技術,其在信息論領域取得的重要突破激發(fā)了其在無線通信中的應用。而最具代表性的研究場景就是基于物理層網(wǎng)絡編碼(PNC:Physical-layer Network Coding)的協(xié)作無線雙向中繼網(wǎng)絡。相比傳統(tǒng)單向中繼傳輸方法,基于物理層網(wǎng)絡編碼的無線雙向中繼方案中,允許中繼節(jié)點對交互信息進行處理,進而能夠有效降低雙向信息流在無線中繼網(wǎng)絡中傳輸時間的開銷,提高網(wǎng)絡吞吐量。目前,物理層網(wǎng)絡編碼已經(jīng)受到了國際學術界及產(chǎn)業(yè)界的廣泛關注。本文首先總結了物理層網(wǎng)絡編碼在無線通信領域的研究成果。從兩種常見的中繼方式入手,介紹了網(wǎng)絡編碼的基本思想和實現(xiàn)方案和各自的優(yōu)缺點。與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡編碼相比,物理層網(wǎng)絡編碼在信息交換速率上有明顯的提升。以BPSK等兩種低階調(diào)制為基礎,論述了對稱調(diào)制下物理層網(wǎng)絡編碼的具體方案及理論誤碼率;給出了一種不對稱調(diào)制下的疊加信號星座判決方法。對于高階調(diào)制下的物理層網(wǎng)絡編碼,采取信道均衡的預處理,詳細推導了16QAM-QPSK和8PSK-QPSK的疊加信號表達式。繪制疊加信號星座圖,劃分疊加信號判決區(qū)域,計算疊加信號判決門限。對于ARB雙向中繼系統(tǒng)模型,統(tǒng)計兩側用戶信息的所有可能關系,并將其進行編碼及映射,即設計中繼映射方案。計算物理層網(wǎng)絡編碼的中繼平均錯誤概率,發(fā)現(xiàn)其與兩側用戶發(fā)射信號的功率比關系密切。仿真結果表明,不對稱調(diào)制下的物理層網(wǎng)絡編碼中繼錯誤概率達到最小值時,兩側用戶發(fā)射功率之比需要達到某一特定的臨界值。對中繼采取mod4映射方案下的16QAM調(diào)制物理層網(wǎng)絡編碼進行性能分析。推導了中繼映射前和映射后的理論誤碼率。仿真結果表明,物理層網(wǎng)絡編碼在提升系統(tǒng)吞吐量的同時,誤碼性能只下降了少許。另外,對于采用比特異或的傳統(tǒng)中繼映射,由于其不能實現(xiàn)疊加信號與網(wǎng)絡編碼的一一對應,因此提出了一種簡易的改進方式。最后,結合低密度奇偶校驗(LDPC)碼,進行了物理層網(wǎng)絡編碼與信道編碼的聯(lián)合設計。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN925.3

【參考文獻】

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1 高暉;無線協(xié)作通信系統(tǒng)中的物理層網(wǎng)絡編碼理論與關鍵技術研究[D];北京郵電大學;2012年

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本文編號：1336500