無(wú)線光通信中極化碼的應(yīng)用與研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-31 17:35
隨著電磁波通信的頻帶空間日益減少,迫使人們尋找新的頻帶資源。與此同時(shí)人們對(duì)于通信的安全性的需求與日俱增。人們開(kāi)始尋找新的通信方式。無(wú)線光通信擁有著極寬的光譜資源空間,并且因?yàn)槠浒l(fā)射角度極小,具有很好的通信保密性。無(wú)線光通信的優(yōu)點(diǎn)使得人們開(kāi)始將目光轉(zhuǎn)向該領(lǐng)域。近幾年,前向糾錯(cuò)技術(shù)有了新的突破,新提出的polar碼,擁有著在二進(jìn)制對(duì)稱信道下香農(nóng)容量可達(dá)的優(yōu)勢(shì),并且編譯碼復(fù)雜度相對(duì)較低的優(yōu)勢(shì),F(xiàn)階段polar碼在構(gòu)造、編譯碼方面已有所有進(jìn)展,但是大多都是在AWGN信道下進(jìn)行仿真分析。為了擴(kuò)大其應(yīng)用范圍,本文嘗試將polar碼應(yīng)用于服從gamma-gamma分布的無(wú)線光通信信道模型下。本文目的就是將polar碼應(yīng)用于無(wú)線光通信中,并分析其性能。本文主要工作:(1)通過(guò)查閱資料確定信道模型。(2)指出了一種軟信息提取方案,并介紹相應(yīng)調(diào)制解調(diào),構(gòu)造和譯碼算法。(3)完成了對(duì)于服從gamma-gamma分布的湍流信道的建模和仿真。經(jīng)過(guò)仿真后,可以看出雖然極化碼現(xiàn)階段無(wú)法全面取代LDPC碼,但是在部分條件下可以和LDPC不相伯仲,甚至部分位置略微優(yōu)于LDPC碼。其誤比特率在10-4
【文章來(lái)源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
無(wú)線光通信系統(tǒng)框圖
圖 2. 6BEC 信道極化過(guò)程中信道容量與子信道索引關(guān)系2.2.4 信道極化的速率對(duì)信道極化速率的影響主要來(lái)自 iNZ W ,其表達(dá)式為:i ii i N i i N iN N Ny uZ y u y u1 11 1( ) ( ) 1 ( ) 11 1 1 1( ) ( , | 0) ( , | 1)N NW W W- -- - = (2-24)補(bǔ)充定理:對(duì)于一個(gè)任意的 I (W ) > 0的 BDMC,碼率 R < I (W )值,對(duì)所有的Ni ,存在一個(gè)集合序列 2 2nN ì {1, , N }, N {1, , , , },,滿足N 3NR和( )( ) ( )5/4NiZ WO N-£ 。我們?cè)谘a(bǔ)充定理中使用 iNZ W 而不用與其呈負(fù)相關(guān)的 iNI W 是因?yàn)楸磉_(dá)式形式更有利于描述極化結(jié)果,所以我們此處采用 iNZ W 。2.3 極化碼構(gòu)造方法
35圖 3. 2 4PPM 調(diào)制時(shí)隙位置示意圖圖 3.2 中,P 是平均發(fā)射功率,T 是信號(hào)寬度。2logbT = L R ,每個(gè)為L(zhǎng)個(gè)時(shí)隙每個(gè)時(shí)隙寬度為T(mén) L 。經(jīng)過(guò)調(diào)制的 PPM 已成功攜帶信息時(shí)隙中選擇某個(gè)時(shí)隙發(fā)送脈沖,剩下部分則不發(fā)送脈沖。如圖 3.2 中圖表示L為 4 的情況,一個(gè) PPM 下被均分為 4 份,每份占用 T 4。過(guò)調(diào)制后可以發(fā)送 00,01,10,11 信息。在 L> 2的情況下,L-PPM 相利用率上是隨著 L 線性增長(zhǎng)的。當(dāng) L 大到一定程度后信號(hào)發(fā)送功率此同時(shí)時(shí)隙寬度也將趨向于 0,對(duì)于解調(diào)是很不利的,因此 L 取值不能 OOK 可以看出,PPM 調(diào)制是一種以犧牲帶寬為代價(jià),換取功率利用一個(gè)長(zhǎng)度為2M的 PPM 調(diào)制,在每一幀都只傳遞一個(gè)光脈沖來(lái)確定隙位置代表了信息,因此不能出現(xiàn)偏差。在解調(diào)時(shí)要進(jìn)行精確的幀和,否則得到的信息錯(cuò)誤率很高。這一點(diǎn)對(duì)于解調(diào)是增加了不少難度的上所述,對(duì)于傳輸速率要求不高的。但是峰值要求比較大的系統(tǒng)如深PPM 調(diào)制解調(diào)可以實(shí)現(xiàn)在有限頻率條件下得到高通信速率。對(duì)于超高
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]自由空間激光通信技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)分析[J]. 于思源,馬晶,譚立英. 光通信技術(shù). 2004(12)
博士論文
[1]極化編碼理論與實(shí)用方案研究[D]. 陳凱.北京郵電大學(xué) 2014
碩士論文
[1]FSO-OFDM系統(tǒng)的信道估計(jì)研究[D]. 孟超.西安工程大學(xué) 2013
本文編號(hào):3313895
【文章來(lái)源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
無(wú)線光通信系統(tǒng)框圖
圖 2. 6BEC 信道極化過(guò)程中信道容量與子信道索引關(guān)系2.2.4 信道極化的速率對(duì)信道極化速率的影響主要來(lái)自 iNZ W ,其表達(dá)式為:i ii i N i i N iN N Ny uZ y u y u1 11 1( ) ( ) 1 ( ) 11 1 1 1( ) ( , | 0) ( , | 1)N NW W W- -- - = (2-24)補(bǔ)充定理:對(duì)于一個(gè)任意的 I (W ) > 0的 BDMC,碼率 R < I (W )值,對(duì)所有的Ni ,存在一個(gè)集合序列 2 2nN ì {1, , N }, N {1, , , , },,滿足N 3NR和( )( ) ( )5/4NiZ WO N-£ 。我們?cè)谘a(bǔ)充定理中使用 iNZ W 而不用與其呈負(fù)相關(guān)的 iNI W 是因?yàn)楸磉_(dá)式形式更有利于描述極化結(jié)果,所以我們此處采用 iNZ W 。2.3 極化碼構(gòu)造方法
35圖 3. 2 4PPM 調(diào)制時(shí)隙位置示意圖圖 3.2 中,P 是平均發(fā)射功率,T 是信號(hào)寬度。2logbT = L R ,每個(gè)為L(zhǎng)個(gè)時(shí)隙每個(gè)時(shí)隙寬度為T(mén) L 。經(jīng)過(guò)調(diào)制的 PPM 已成功攜帶信息時(shí)隙中選擇某個(gè)時(shí)隙發(fā)送脈沖,剩下部分則不發(fā)送脈沖。如圖 3.2 中圖表示L為 4 的情況,一個(gè) PPM 下被均分為 4 份,每份占用 T 4。過(guò)調(diào)制后可以發(fā)送 00,01,10,11 信息。在 L> 2的情況下,L-PPM 相利用率上是隨著 L 線性增長(zhǎng)的。當(dāng) L 大到一定程度后信號(hào)發(fā)送功率此同時(shí)時(shí)隙寬度也將趨向于 0,對(duì)于解調(diào)是很不利的,因此 L 取值不能 OOK 可以看出,PPM 調(diào)制是一種以犧牲帶寬為代價(jià),換取功率利用一個(gè)長(zhǎng)度為2M的 PPM 調(diào)制,在每一幀都只傳遞一個(gè)光脈沖來(lái)確定隙位置代表了信息,因此不能出現(xiàn)偏差。在解調(diào)時(shí)要進(jìn)行精確的幀和,否則得到的信息錯(cuò)誤率很高。這一點(diǎn)對(duì)于解調(diào)是增加了不少難度的上所述,對(duì)于傳輸速率要求不高的。但是峰值要求比較大的系統(tǒng)如深PPM 調(diào)制解調(diào)可以實(shí)現(xiàn)在有限頻率條件下得到高通信速率。對(duì)于超高
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]自由空間激光通信技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)分析[J]. 于思源,馬晶,譚立英. 光通信技術(shù). 2004(12)
博士論文
[1]極化編碼理論與實(shí)用方案研究[D]. 陳凱.北京郵電大學(xué) 2014
碩士論文
[1]FSO-OFDM系統(tǒng)的信道估計(jì)研究[D]. 孟超.西安工程大學(xué) 2013
本文編號(hào):3313895
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