本文關(guān)鍵詞：Raptor碼編譯碼技術(shù)及其在LTE下行鏈路中的仿真研究

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【摘要】：噴泉碼是一種新的前向糾錯方案,它具有無率性,無序性,編譯碼復(fù)雜度低等特點,在廣播多播、移動通信、深空通信中有廣泛的應(yīng)用研究。本文研究的是噴泉碼的一種-Raptor碼的編譯碼技術(shù),并將其作為LTE下行鏈路信道編碼與Turbo碼進行仿真比較。仿真選用的平臺為IT++,IT++不僅有Matlab的功能模塊,還結(jié)合了C++高效的運行速度優(yōu)點,能夠大大節(jié)約用戶時間。本文首先對噴泉碼提出的背景及其發(fā)展做了簡要介紹,并且比較了Raptor與Turbo碼的優(yōu)勢與劣勢,其中Raptor碼自身并行譯碼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點,比Turbo碼更容易硬件實現(xiàn)。其次,對Raptor碼的編譯碼技術(shù)的基本原理進行闡述,指出Raptor碼只有在碼長為萬級別時,其優(yōu)良性能才能明顯的體現(xiàn)出來。在塊長較短時,小環(huán)和小度數(shù)的變量節(jié)點的存在對Raptor碼的誤碼性能影響很大�；谝陨戏治�,仿真驗證了PEG算法能夠提升Raptor碼誤碼性能,但是效果不明顯,平均度數(shù)變量節(jié)點的編碼算法能夠降低LT碼的誤碼平層,進而有效降低Raptor碼誤碼率,二者性能都受限于在塊長較短時LT碼編碼時產(chǎn)生的Tanner圖結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上,進一步對編碼矩陣進行預(yù)處理,使得似然信息在譯碼過程中能夠順利的沿著邊傳遞,提高誤碼性能,該方法與文獻中方法稍有不同。譯碼方面,本文用線性擬合法來近似LT碼譯碼公式中雙曲正切函數(shù),以降低譯碼時的運算量。仿真驗證,該方法并不會降低其誤碼率性能。最后,將Raptor碼與Turbo碼在噪聲信道下進行仿真分析,仿真對比在不同信息長度以及不同碼率下二者的性能曲線,證明Raptor碼在小塊時性能不如Turbo碼,但是在長塊如5000時性能要優(yōu)于Turbo碼。在此基礎(chǔ)上,本文較完整的實現(xiàn)了LTE下行鏈路仿真平臺,包括傳輸信道和物理信道,并且結(jié)合HARQ技術(shù),將Raptor碼與Turbo碼在不同塊長以及碼率下進行仿真比較。
【關(guān)鍵詞】：Raptor LTE Turbo 度數(shù) 線性擬合
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN911.22
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 噴泉碼提出及其研究現(xiàn)狀10-12
• 1.1.1 噴泉碼的提出10-11
• 1.1.2 噴泉碼的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2 LTE概要以及論文研究意義12-16
• 1.2.1 LTE物理層關(guān)鍵技術(shù)13-14
• 1.2.2 論文的研究意義14-16
• 1.3 論文主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)16-17
• 第2章 Raptor碼編譯碼原理以及仿真研究17-30
• 2.1 Raptor碼在物理層的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)17-18
• 2.2 LT碼編譯碼原理18-24
• 2.2.1 LT碼編碼原理18-19
• 2.2.2 LT碼譯碼原理19-21
• 2.2.3 度分布的選擇21-23
• 2.2.4 LT碼仿真分析23-24
• 2.3 Raptor碼基本原理以及仿真分析24-29
• 2.3.1 預(yù)編碼-LDPC碼基本原理24-27
• 2.3.2 Raptor碼編譯碼原理27-28
• 2.3.3 Raptor碼性能仿真分析28-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第3章 Raptor碼改進的編譯碼算法的仿真研究30-51
• 3.1 Raptor碼的PEG編碼算法30-33
• 3.1.1 小環(huán)對碼的性能的影響30-31
• 3.1.2 PEG算法仿真分析31-33
• 3.2 Raptor碼變量節(jié)點規(guī)則度數(shù)編碼算法33-43
• 3.2.1 LT碼的性能下界分析34-36
• 3.2.2 平均度數(shù)編碼算法及仿真分析36-40
• 3.2.3 改進編碼算法40-43
• 3.3 基于雙曲正切修正函數(shù)的簡化譯碼算法43-47
• 3.3.1 修正雙曲正切函數(shù)43-45
• 3.3.2 基于線性擬合的譯碼算法45-46
• 3.3.3 復(fù)雜度及仿真分析46-47
• 3.4 Turbo碼與Raptor碼的性能仿真與分析47-50
• 3.5 本章小結(jié)50-51
• 第4章 Raptor碼在LTE下行鏈路的仿真研究51-65
• 4.1 LTE下行鏈路模型的建立51
• 4.2 傳輸信道主要模塊的設(shè)計51-58
• 4.2.1 傳輸塊添加循環(huán)冗余校驗(CRC)52-53
• 4.2.2 碼塊分割以及碼塊添加CRC53-54
• 4.2.3 信道編碼模塊54-55
• 4.2.4 速率匹配模塊55-58
• 4.2.5 碼塊級聯(lián)58
• 4.2.6 HARQ技術(shù)58
• 4.3 物理信道主要模塊的設(shè)計58-62
• 4.4 仿真分析62-64
• 4.5 本章小結(jié)64-65
• 結(jié)論與展望65-67
• 致謝67-68
• 參考文獻68-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文72

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 姚文頂;李暉;陳立甲;許洪光;;深空通信中噴泉碼技術(shù)研究[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);2009年01期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陳瑞朝;基于噴泉碼的HARQ技術(shù)研究[D];北京交通大學(xué);2013年

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本文編號：557849