極化碼是一種非常年輕的信道編碼方式,然而由于該編碼與傳統(tǒng)通信中所應(yīng)用的編碼相比,在編譯碼的復(fù)雜度以及容量可達(dá)上有一定的優(yōu)勢(shì),自2008年提出以來(lái),便迅速成為通信學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)。極化碼是唯一一種已經(jīng)在數(shù)學(xué)上被證明能夠在碼長(zhǎng)無(wú)限時(shí)使信道容量達(dá)到香農(nóng)極限的編碼方法。本文基于極化碼的基本原理,考慮到未來(lái)在無(wú)線通信中的用戶需求,對(duì)極化碼如何滿足更高標(biāo)準(zhǔn)的通信傳輸以及其當(dāng)前需要改進(jìn)的性能展開(kāi)了研究。主要針對(duì)的是極化碼算法的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度以及在實(shí)際場(chǎng)景中速率的靈活適配等問(wèn)題進(jìn)行了改進(jìn),拓展了極化碼的應(yīng)用范圍,并對(duì)極化碼的計(jì)算及實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了簡(jiǎn)化。本文首先以數(shù)字通信以及香農(nóng)理論為出發(fā)點(diǎn),對(duì)極化碼的研究背景和研究歷史進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹。之后對(duì)信道極化的基本原理進(jìn)行了闡述,并對(duì)其中信道組合和信道分裂兩個(gè)過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)地解釋�；谛诺罉O化的理論,文中介紹了極化碼的編譯碼方法。其中,對(duì)極化碼的編碼方法、信息位選擇方法以及現(xiàn)有的幾種極化碼的譯碼算法進(jìn)行了具體地說(shuō)明。其次,由于現(xiàn)代無(wú)線通信中對(duì)于計(jì)算和空間復(fù)雜度以及通信傳輸時(shí)延的需求,考慮到極化碼在未來(lái)通信中的廣泛應(yīng)用前景,本文基于對(duì)分段CRC輔助校驗(yàn)的極化碼構(gòu)造方法和極化權(quán)值可靠性度量提出了一種改進(jìn)的低復(fù)雜度的極化碼編譯碼方法。該方法能夠結(jié)合兩種方法的優(yōu)勢(shì),同時(shí)在編碼端和譯碼端進(jìn)行復(fù)雜度的降低,同時(shí)也能夠保持極化碼優(yōu)異的誤碼率性能,為極化碼的實(shí)現(xiàn)與在高可靠低時(shí)延的通信場(chǎng)景下的廣泛應(yīng)用提供幫助。最后,考慮到在實(shí)際通信中,為使信道編碼在多變復(fù)雜的通信環(huán)境中仍保持較高的通信質(zhì)量,要求信道編碼碼長(zhǎng)以及碼率具有靈活性,研究者們對(duì)此提出了極化碼的鑿孔算法。本文基于已有的兩種鑿孔方案——打孔方法和縮短方法,提出了一種新的鑿孔方法——基于縮短與打孔的混合速率適配方法,該方法將兩者的在不同碼率下的優(yōu)勢(shì)相結(jié)合,同時(shí)中和了兩種方法在不同碼率下的優(yōu)勢(shì)與缺陷,使極化碼在任意碼率下的鑿孔操作都能夠獲得較優(yōu)的性能。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN92;TN911.22
【部分圖文】：

已經(jīng)發(fā)展到第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)(5th Geneion system，5G)，并在對(duì)第 6G 時(shí)代的到來(lái)不斷做準(zhǔn)備。傳統(tǒng)的增強(qiáng)移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)（Enhance Mobile Broadband，進(jìn)一步拓展到海量機(jī)器類通信場(chǎng)景中以及超高可靠低時(shí)延新興通信技術(shù)的支撐，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)在頻譜效率、時(shí)延峰移動(dòng)性管理等多方面性能的提升。因此，在未來(lái)的通信發(fā)將被進(jìn)一步的發(fā)掘，在大連接、高寬帶、低時(shí)延高可靠的求。 錯(cuò)編碼的研究背景及意義 統(tǒng)的主要目的是通過(guò)信息通道將信息從信源端高效可靠安無(wú)線通信中以自由空間為傳輸媒質(zhì)，利用不同頻率的電磁這種通信環(huán)境中，會(huì)由于多種原因而產(chǎn)生傳輸損耗，例如擋物導(dǎo)致的陰影衰落，以及在傳輸路徑中由于直射、反射等，都會(huì)對(duì)通信的傳輸質(zhì)量帶來(lái)影響。

圖 2-1 信道極化的過(guò)程 合并 們對(duì)信道的合并這一過(guò)程進(jìn)行描述，將 N 個(gè)相互獨(dú)立的 復(fù)用為NW ，之后對(duì)NW 通過(guò)遞歸合并，得到一個(gè)整塊N 的過(guò)程，其中 2 0nN ,n 。圖 2-2 描述了信道合并的過(guò)率為， 1 11 1 N NN N NN NW y x W y u G NG 為極化碼的生成矩陣，向量1Nu 是所有輸入變量的。 并從第 0 層開(kāi)始（ n 0）遞歸計(jì)算，此時(shí)只有一個(gè) B-DM 0 層的合并信道定義為1W W ；而當(dāng) n 1時(shí)，第一層的 B-DMC 信道 W 合并而成，即2 22W ： ，2W 合并過(guò)程。其中信道的輸入向量為21u ，此時(shí)合并信道2W 轉(zhuǎn)移概率為

圖 2-2 信道合并轉(zhuǎn)換圖 1x2x1u2u1y2y 圖 2-3 合并信道 W2 222 1 1 2 21 1 2W y x W y u u W y u 22 21 21 W y u G 22 21 21 W y u G 圖 2-3 中可以直觀地看出，合并信道W之間存在一個(gè)如下的關(guān)系映射，

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

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本文編號(hào)：2813815