【摘要】：隨著物聯(lián)網(wǎng)等高新技術(shù)的快速發(fā)展,電力線通信(Power Line Communication,PLC)的優(yōu)勢日益顯現(xiàn),相關(guān)技術(shù)又再次成為國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點。一些大數(shù)據(jù)量業(yè)務(wù)的流行,如虛擬現(xiàn)實、超高分辨率視頻流等,對通信系統(tǒng)的整體性能提出了更高的要求。但電力線上惡劣的信道和噪聲環(huán)境限制了其承載數(shù)據(jù)的速率和可靠性,當(dāng)前的PLC系統(tǒng)已經(jīng)難以滿足新興業(yè)務(wù)的發(fā)展需求。極化碼作為當(dāng)前唯一被證明可以達(dá)到香農(nóng)容量的一類編碼方案,在復(fù)雜度和譯碼性能方面相比傳統(tǒng)PLC系統(tǒng)的Turbo碼或低密度奇偶校驗(Low Density Parity Check,LDPC)碼都一定的優(yōu)勢,將極化碼引入PLC系統(tǒng)必將是PLC技術(shù)發(fā)展的趨勢之一。本文立足于將極化碼應(yīng)用到PLC系統(tǒng)中,主要解決了兩大問題:一是極化碼在PLC信道下的構(gòu)造問題;另一個是極化碼在PLC系統(tǒng)下的速率兼容性問題。具體研究工作如下:1.針對現(xiàn)有算法無法實現(xiàn)PLC信道下極化碼的低復(fù)雜度構(gòu)造的問題,本文基于極化權(quán)重提出了一種改進的低復(fù)雜度極化碼構(gòu)造算法。該算法擴展了原本只能適用于高斯信道的Beta-展開法,使其可分別應(yīng)用于采用單載波和正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)調(diào)制的PLC系統(tǒng)。2.針對極化碼因碼長限制而無法適應(yīng)信道狀態(tài)變化的問題,本文提出了一種低復(fù)雜度的速率兼容極化碼結(jié)構(gòu)。其使用的速率匹配算法不需要重新估計子信道的可靠性,相比傳統(tǒng)算法極大地降低了算法的復(fù)雜度。同時,新的打孔圖樣和比特選擇結(jié)構(gòu)汲取了多種打孔模式的優(yōu)勢,保證了各種碼率、打孔數(shù)量下的譯碼性能。3.結(jié)合PLC系統(tǒng)的需求和極化碼的特點對速率匹配算法作了進一步優(yōu)化。用低碼率的極化碼速率匹配結(jié)構(gòu)代替HomePlug-PLC系統(tǒng)的比特復(fù)制技術(shù),既減小了系統(tǒng)信令開銷,又提升了短碼下的譯碼性能。此外,最大碼長的限定,避免了過大的譯碼復(fù)雜度;當(dāng)超過最大碼長時利用與速率匹配同樣的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)比特重復(fù),不會造成額外的系統(tǒng)開銷。4.綜合本文提出的所有技術(shù)給出了基于極化碼的OFDM-PLC系統(tǒng)編碼解決方案,并在PLC信道下通過理論分析和數(shù)值仿真,驗證了該方案在復(fù)雜度和性能方面都優(yōu)于HomePlug-PLC系統(tǒng)的雙二進制Turbo碼。
【圖文】：

1 11( | ) ( | )NN N Ni iiW W y x y x 如1Ny 的式子來表示其對應(yīng)的向量1 2( , , , )Ny y y。述極化碼的理論基礎(chǔ)是信道極化理論，即極化變換下分過極化變換后分離的子信道在信道數(shù)量趨于無限大時，幾都將呈現(xiàn)“兩極分化”的現(xiàn)象，即要么趨于 0，成為全噪完全可靠的信道�？梢�，，信道極化現(xiàn)象的產(chǎn)生，是通過極化變換包括兩個部分：比特信道聚合和聚合信道分離。首先給出聚合和分離操作的具體實現(xiàn)過程。信道聚合

圖 2.2 聚合向量信道入比特數(shù)以 2nN 的形式遞增2 如圖 2.3 所示，是將輸入的第二一個輸出比特，而第二個比特保21 0=1 1 G F都可以通過F 的運算來表示，因2G ）可稱為基本聚合單元。
【學(xué)位授予單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN913.6

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 李平;趙志輝;張振仁;;低壓電力線信道中脈沖噪聲的建模及仿真[J];繼電器;2007年05期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 張亮;極化碼的譯碼算法研究及其應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 吳旭;低壓電力線載波通信噪聲環(huán)境的仿真研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2007年

本文編號：2608549