【摘要】：隨著人們對海洋活動需求和能力的提升,人們也越來越重視水聲通信的研究,但由于水聲信道的特殊性,即具有大時延和時變性,使得高速率的可靠數(shù)據(jù)傳輸更加困難。本文針對水聲信道所引起的多途擴(kuò)展,由Turbo碼衍生的各種迭代均衡譯碼結(jié)構(gòu),研究了迭代均衡譯碼技術(shù)的性能以及在Modem中的應(yīng)用。本文首先從理論上研究了實現(xiàn)信號可靠傳輸?shù)男诺谰幋a技術(shù)以及均衡技術(shù),比較了信道糾錯碼中卷積碼與Turbo碼以及各種譯碼方式的性能,分析了均衡技術(shù)中線性均衡器與判決反饋均衡器的性能以及更新濾波器系數(shù)的算法性能,選擇適合水聲信道的編碼方式以及均衡器進(jìn)行了仿真研究。進(jìn)一步比較研究了 Turbo碼級聯(lián)判決反饋均衡器(Decision Feedback Equalizer,DFE)均衡譯碼以及基于最小均方誤差(Minimum Mean Square Error,MMSE)的線性Turbo均衡譯碼,級聯(lián)結(jié)構(gòu)無法在復(fù)雜的信道條件下無法達(dá)到理想糾錯性能,基于MMSE的Turbo均衡結(jié)構(gòu)需要精確的信道估計,針對前兩種結(jié)構(gòu)所存在的問題在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步提出了基于遞推最小二乘(Recursive Least Square,RLS)算法的DFE與遞歸系統(tǒng)卷積碼(Recursive Systematic Convolution Code,RSC)碼、Turbo 碼迭代均衡譯碼。由于DFE存在誤差傳遞的問題,進(jìn)一步提出了改進(jìn)的基于RLS算法的軟判決反饋均衡器(Soft Decision Feedback Equalization,SDFE)與 RSC 碼、Turbo碼迭代均衡譯碼以及逐符號迭代譯碼。通過在時不變信道、時變信道下的仿真研究,對比分析了正交相移鍵控(Quadrature Phase Shift Keying,QPSK)調(diào)制方式下的誤碼性能,基于RLS算法的SDFE與RSC碼、Turbo碼迭代均衡譯碼能有效的消除DFE所帶來的誤差傳遞,但是在低信噪比條件下仍然存在該問題,而逐符號迭代譯碼結(jié)構(gòu)在低信噪比條件下能取得更好誤碼性能。最后通過水池實驗對迭代均衡譯碼方式進(jìn)行了可靠性對比分析驗證仿真結(jié)果。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：P756.6;TN929.3
【圖文】：

圖丨．３由兩個ＲＳＣ編碼器組成的Ｔｕｒｂｏ編碼器逡逑Ｔｕｒｂｏ碼編碼器一般由兩個分量編碼器組成，常常選擇ＲＳＣ作為分量編碼器，逡逑每一個分量編碼器的輸出都包括信息比特和校驗信息比特。與編碼器相對應(yīng)，譯碼逡逑器也包含兩個分量譯碼器ＤＥＣ１和ＤＥＣ２。當(dāng)對接收到的觀測序列進(jìn)行譯碼時，在逡逑沒有信道噪聲的情況下兩個分量譯碼器第解碼結(jié)果理論上是一致的。但由于噪聲的逡逑存在，兩個譯碼結(jié)果可能出現(xiàn)差異。為了得到對原始信息的最優(yōu)估計，需要預(yù)先獲逡逑知信道置信度。分量譯碼器分別對信息序列以及校驗序列進(jìn)行譯碼，分量譯碼器輸逡逑出的外信息作為另一邋ｔ譯碼器的先驗信息，相互交換外信息進(jìn)行迭代，從而以提高逡逑性能丨訓(xùn)。在Ｔｕｒｂｏ譯碼器中還有一彳、重要組成部分——交織器。交織器的實質(zhì)是把逡逑序列順序打亂重置，其目的在于將集中出現(xiàn)的突發(fā)錯碼分開，變成枿機(jī)錯碼。譯碼逡逑器與交織器的配套使曥，使oo各碼字極少有離它很近的鄰碼，也就是說碼字變得相逡逑。逡逑

邐Ｗｕｋ逡逑圖１．４邋Ｔｕｒｂｏ碼的譯碼結(jié)構(gòu)逡逑圖１．４展示了一種典型的Ｔｕｒｂｏ譯碼器的結(jié)構(gòu)。圖中（％，％）是譯碼器的輸入，逡逑包含了信息序列和校驗序列。Ａｆ和Ａｆ是經(jīng)過信道置信度后的校驗序列。叫是譯逡逑碼器判決后的信息序列。Ａ，ａ．是分量譯碼器經(jīng)過交織器或者解交織器的軟信息。k五義弦桓齜至懇肼肫魘涑齙耐廡畔⒆魑硪桓齜至懇肼肫韉南妊樾畔�，信息序翞a托Ｑ殄義閑蛄薪敕至懇肼肫鰨卞澹恢蟮男畔⑿蛄瀉托Ｑ樾蛄薪敕至懇肼肫鰨�。译码器辶x希鋇氖涑鑫允迫槐齲恢笞魑肼肫鰨駁南妊樾畔ⅰＲ肼肫鰨布撲閌涑齙耐忮義閑畔⒕飩恢笞魑肼肫鰨鋇耐廡畔�。两个译码器经由綋Q煌廡畔⒔械脲義下�。辶x希ǎ沖澹╁澹裕酰潁猓鏌肼脛腥硇畔⒌娜范ㄥ義賢跡保凳怯才芯鲆約叭砼芯鲆肼氳氖疽饌�。哉涬码弃X信芯鍪�，恨据其固m棋義現(xiàn)到涑黿峁苯恿炕芯鑫盎蛘擼櫚吶芯齜絞匠莆才芯觥８莨蘭浦導(dǎo)撲閬儒義涎楦怕�，结合多个码元的相箙Q緣玫餃硇畔ⅲ俁勻硇畔⒔信芯齙玫蕉票忍劐義希盎蛘擼鋇吶芯齜絞匠莆砼芯�。硬判决容易引迄呿误判居z砼芯鱸蟯ü恢苯渝義嚇芯黿檔土舜砦蟾怕剩郟俊ｅ義希保陳畚鬧饕ぷ麇義媳疚牟捎玫ピ夭ㄍㄐ畔低

本文編號：2721442