【摘要】：為滿足高質(zhì)量多媒體業(yè)務(wù)的傳輸需求,迫切需要傳輸效率更高的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。未來(lái)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)不僅要有高容量和高可靠性,還應(yīng)有高移動(dòng)速率和高頻譜利用率。協(xié)作傳輸是可獲取分集增益的虛擬多輸入多輸出(MIMO)技術(shù),極化碼是理論上可達(dá)香農(nóng)限的編碼技術(shù),它們都能有效提高傳輸鏈路的可靠性和有效性。本文基于這兩種通信技術(shù),針對(duì)極化碼碼長(zhǎng)不能自適應(yīng)問(wèn)題,提出了相應(yīng)的刪余圖樣選擇策略,并將碼率碼長(zhǎng)自適應(yīng)極化碼用于協(xié)作傳輸,針對(duì)不同協(xié)作協(xié)議下的極化碼協(xié)作傳輸問(wèn)題,給出了相應(yīng)的極化碼編碼協(xié)作方案。全文主要內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)總結(jié)如下:(1)本文分別介紹了中繼協(xié)作傳輸理論基礎(chǔ)和極化碼編譯碼理論。首先介紹了中繼傳輸?shù)哪Ｐ汀⒅欣^選擇及功率分配,著重分析了放大轉(zhuǎn)發(fā)(AF)協(xié)作協(xié)議、譯碼轉(zhuǎn)發(fā)(DF)協(xié)作協(xié)議。然后,介紹了極化碼的信道極化理論,編碼方法,分析了極化碼的兩類譯碼方式:連續(xù)刪除(SC)譯碼和置信傳播(BP)譯碼,最后,分析比較了幾種極化碼的構(gòu)造算法:蒙特卡洛羅算法,密度進(jìn)化算法和高斯近似算法。(2)最初由極化理論得到的極化碼碼長(zhǎng)被限定為二的次冪,為了獲得碼長(zhǎng)自適應(yīng)的極化碼,本文針對(duì)現(xiàn)有刪余極化碼的不足,提出了一種基于極化的反饋代價(jià)刪余的刪余圖樣選取方案。該方案以極化效果保留為目的,選擇次優(yōu)子信道作為代價(jià)位,并以此代價(jià)位對(duì)應(yīng)的輸出位作為刪余圖樣,再通過(guò)反饋調(diào)整代價(jià)位的值來(lái)獲得縮短極化碼。仿真結(jié)果表明:在不同信道、不同碼率條件下,由本文建議方法生成的縮短極化碼性能均優(yōu)于位反轉(zhuǎn)置換算法生成的縮短極化碼和末尾直接刪余生成的縮短極化碼。在加性高斯白噪聲信道(AWGN)信道下,當(dāng)誤塊率為10-3時(shí),由本文方法生成的碼率為0.5的縮短Polar碼相比于位反轉(zhuǎn)置換算法可獲得0.5dB的增益,編碼性能有較大提升。(3)碼率碼長(zhǎng)自適應(yīng)極化碼應(yīng)用于協(xié)作傳輸,可以根據(jù)不同的協(xié)作協(xié)議調(diào)整碼率碼長(zhǎng)自適應(yīng)極化碼的編譯碼策略。為了進(jìn)一步提高協(xié)作系統(tǒng)的頻譜效率,本文在編碼協(xié)作(CC)條件下,基于刪余極化碼提出了一種協(xié)作編碼方法。該方法運(yùn)用刪余極化碼編碼理論,將信息分割為變長(zhǎng)碼字N1和N2,通過(guò)源節(jié)點(diǎn)S和中繼節(jié)點(diǎn)R分別傳遞碼字N1和碼字N2,完成協(xié)作傳輸?shù)哪康?最終,在目的節(jié)點(diǎn)D,通過(guò)互補(bǔ)信息組合后完成譯碼得到信息。仿真結(jié)果表明:相比于未協(xié)作,在相同功耗條件下,采用刪余極化碼CC協(xié)作可獲更優(yōu)的性能;在相同性能條件下,可節(jié)省系統(tǒng)整體功耗。相比于AF協(xié)作和DF協(xié)作,CC協(xié)作性能在加性高斯信道AWGN中更勝一籌,而在瑞利衰落信道中,DF協(xié)作和AF協(xié)作更優(yōu)。
【圖文】：

點(diǎn)是接收信息的對(duì)象。在協(xié)作傳輸中，用戶既是源節(jié)點(diǎn)，也可以是其它用戶的中繼節(jié)點(diǎn)，抑逡逑或是目的節(jié)點(diǎn)。然后，根據(jù)中繼節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，可將模型分為單中繼協(xié)作模型和多中繼協(xié)作模逡逑型。圖２．１是兩種簡(jiǎn)單的單中繼模型和多中繼模型的應(yīng)用場(chǎng)景。逡逑Ｉ邋Ｗ邋ｙ邐Ｄ邐ｓ邐協(xié)作設(shè)備Ｄ逡逑（ａ）單中繼場(chǎng)景邐（ｂ）雙中繼場(chǎng)景逡逑圖２．１兩種協(xié)作場(chǎng)景逡逑圖２．１邋（ａ）是單中繼協(xié)作模型場(chǎng)景，一個(gè)用戶作為源節(jié)點(diǎn)Ｓ，一個(gè)用戶作為中繼節(jié)點(diǎn)Ｒ，逡逑６逡逑

Ｓ廣播信號(hào)給中繼節(jié)點(diǎn)Ｒ和目的節(jié)點(diǎn)Ｄ，在階段／／，中繼節(jié)點(diǎn)Ｒ將接收到的源節(jié)點(diǎn)Ｓ的信息逡逑經(jīng)過(guò)某種協(xié)作協(xié)議處理后發(fā)送給目的節(jié)點(diǎn)Ｄ。注意，在階段／／，源節(jié)點(diǎn)Ｓ可發(fā)送信息給目的逡逑節(jié)點(diǎn)Ｄ，也可不發(fā)，具體取決于中繼節(jié)點(diǎn)Ｒ的協(xié)作策略。圖２．１邋（ｂ）所示的是多中繼模型中逡逑的一種沒(méi)有直達(dá)鏈路的雙中繼協(xié)作傳輸場(chǎng)景，，它仍然可分為兩個(gè)階段：階段／和階段／／，在逡逑階段／，源節(jié)點(diǎn)Ｓ廣播信號(hào)給中繼節(jié)點(diǎn)Ｒ１和Ｒ２，在階段／／，中繼節(jié)點(diǎn)Ｒ１和Ｒ２將接收到的逡逑源節(jié)點(diǎn)Ｓ的信息經(jīng)過(guò)某種協(xié)作協(xié)議處理后發(fā)送給目的節(jié)點(diǎn)Ｄ。逡逑２．１．１單中繼協(xié)作模型逡逑單中繼模型又稱為三節(jié)點(diǎn)模型。三節(jié)點(diǎn)即是源節(jié)點(diǎn)，中繼節(jié)點(diǎn)，目的節(jié)點(diǎn)各一個(gè)，是最逡逑簡(jiǎn)單的協(xié)作模型。在這種模型下，中繼可采用ＡＦ協(xié)議，ＤＦ協(xié)議和ＣＣ協(xié)議等中繼傳輸協(xié)議。逡逑圖２．２是三節(jié)點(diǎn)中繼協(xié)作傳輸模型的示意圖。逡逑＾邋ｉ逡逑ｓ邐Ｄ逡逑圖２．２單中繼三節(jié)點(diǎn)協(xié)作模型逡逑圖２．２中的和七（／Ｊ＝Ｓ，Ｒ，Ｄ）分別表示信道衰落系數(shù)和信道距離。各衰落系數(shù)相互獨(dú)逡逑立且服從零均值，方差為的高斯分布；成比例關(guān)系，ｐ是路徑損耗因子。信道逡逑中的噪聲《／＞７．服從零均值、（Ｔ２方差的復(fù)高斯分布。這種模型是最簡(jiǎn)單的協(xié)作模型，當(dāng)中繼采逡逑用ＣＣ協(xié)議時(shí)
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN911.22

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 李桂萍;支侃買;劉小航;;高斯信道下極化碼構(gòu)造方法研究[J];信息技術(shù);2015年09期

2 陳慶春;;協(xié)作通信網(wǎng)絡(luò)中的合作編碼技術(shù)[J];中興通訊技術(shù);2009年01期

本文編號(hào)：2628913