隨著無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展,特高頻(Ultra High Frequency，UHF)頻段憑借其優(yōu)異的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通信、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中。為了保證信息在UHF頻段的復(fù)雜噪聲信道中高效、可靠、安全的傳輸,必須設(shè)計(jì)出具有較低誤碼率、較高的傳輸速率、能對(duì)抗多種復(fù)雜信道環(huán)境的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。并且在保證系統(tǒng)的有效性和可靠性的同時(shí),還要兼顧系統(tǒng)的復(fù)雜度。數(shù)字噴泉碼是一種新穎的線性糾錯(cuò)碼,具有無(wú)固定碼率的特點(diǎn),能夠在信道狀態(tài)未知的情況下,自動(dòng)地根據(jù)信道條件匹配相應(yīng)的速率。這種碼字最初被設(shè)計(jì)應(yīng)用于刪除信道中,其編譯碼算法簡(jiǎn)單,有較好的糾刪能力,也被國(guó)內(nèi)外學(xué)者廣泛關(guān)注研究,并將其應(yīng)用于無(wú)線信道中。本論文以噴泉碼為研究對(duì)象,深入研究噴泉碼的度分布設(shè)計(jì)及編譯碼方法,并結(jié)合UHF頻段的信道特點(diǎn),對(duì)噴泉碼的碼型設(shè)計(jì),應(yīng)用方案等方面進(jìn)行研究,為噴泉碼實(shí)際應(yīng)用于UHF頻段提供借鑒和參考。首先,對(duì)典型的噴泉碼的原理及性能進(jìn)行研究,主要是對(duì)常用的LT碼和Raptor碼的編譯碼原理及算法進(jìn)行研究。由于LT碼中,度分布設(shè)計(jì)直接影響編譯碼算法的復(fù)雜度,因此,本文對(duì)常見(jiàn)的度分布,如:理想孤波分布、魯棒孤波分布、泊松分布進(jìn)行研究分析,并選取適用于UHF頻段的度分布函數(shù)。對(duì)于Raptor碼,本文采用LDPC碼作為預(yù)編碼,仿真比較了采用同一度分布的Raptor碼與LT碼的譯碼性能。對(duì)UHF頻段信道特性進(jìn)行研究,選取典型應(yīng)用場(chǎng)景下的信道參數(shù),建立相應(yīng)的信道仿真模型,進(jìn)一步構(gòu)建UHF頻段數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)仿真模型。結(jié)合應(yīng)用條件進(jìn)行碼型設(shè)計(jì),選擇合適的編譯碼算法及調(diào)制解調(diào)技術(shù),在典型信道模型下,進(jìn)行系統(tǒng)性能仿真,并分析比較碼長(zhǎng)、譯碼算法等對(duì)系統(tǒng)性能的影響,得到適用于UHF頻段數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的數(shù)字噴泉碼設(shè)計(jì)方法。
【學(xué)位單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN911.22
【部分圖文】：

數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)包的形式傳輸，對(duì)于接收端來(lái)說(shuō)，由于傳輸過(guò)程中的某些原因，數(shù)據(jù)包??存在正確接收或未被正確接收兩種情況。??如圖２．１所示，在二進(jìn)制刪除信道模型中，刪除概率就是數(shù)據(jù)包未被正確接收的概率，??記為ｐｅ，數(shù)據(jù)包正確接收的概率為ｌ－ｐｅ，刪除信息就是被刪除的數(shù)據(jù)包，記為ｅ??Ｉ?－?Ｐ??１?１??ｘ?ｙ??０?？?０??１?－?Ｐｅ??圖２．１二進(jìn)制刪除信道模型??在刪除信道數(shù)傳系統(tǒng)中，發(fā)送端按照一定順序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行編號(hào)分組，每個(gè)數(shù)據(jù)包在傳輸??過(guò)程中互不干擾，在接收端接收信息時(shí)，接收端能夠分辨為正確接收的信息，并反饋給發(fā)送??端請(qǐng)求重傳，重復(fù)此過(guò)程直至接收端正確接收所有數(shù)據(jù)包。信道模型對(duì)研宄糾刪碼具有重要??的意義，信道模型反映了該信道特征，根據(jù)信道模型選擇合適的編譯碼方法，才能盡可能的??提高譯碼效率。??２．２．２?ＡＷＧＮ?信道??加性高斯白噪聲（ＡＷＧＮ）是最基本的噪聲與干擾模型［２８］。如圖２．２所示，ＡＷＧＮ信道??就是將滿足正態(tài)分布的高斯白噪聲ｎ（ｔ）疊加到信號(hào)上，無(wú)論有無(wú)信號(hào)，信道噪聲ｎ（ｔ）始終存在，??其功率譜密度在所有的頻率上均為一常數(shù)

數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)包的形式傳輸，對(duì)于接收端來(lái)說(shuō)，由于傳輸過(guò)程中的某些原因，數(shù)據(jù)包??存在正確接收或未被正確接收兩種情況。??如圖２．１所示，在二進(jìn)制刪除信道模型中，刪除概率就是數(shù)據(jù)包未被正確接收的概率，??記為ｐｅ，數(shù)據(jù)包正確接收的概率為ｌ－ｐｅ，刪除信息就是被刪除的數(shù)據(jù)包，記為ｅ??Ｉ?－?Ｐ??１?１??ｘ?ｙ??０?？?０??１?－?Ｐｅ??圖２．１二進(jìn)制刪除信道模型??在刪除信道數(shù)傳系統(tǒng)中，發(fā)送端按照一定順序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行編號(hào)分組，每個(gè)數(shù)據(jù)包在傳輸??過(guò)程中互不干擾，在接收端接收信息時(shí)，接收端能夠分辨為正確接收的信息，并反饋給發(fā)送??端請(qǐng)求重傳，重復(fù)此過(guò)程直至接收端正確接收所有數(shù)據(jù)包。信道模型對(duì)研宄糾刪碼具有重要??的意義，信道模型反映了該信道特征，根據(jù)信道模型選擇合適的編譯碼方法，才能盡可能的??提高譯碼效率。??２．２．２?ＡＷＧＮ?信道??加性高斯白噪聲（ＡＷＧＮ）是最基本的噪聲與干擾模型［２８］。如圖２．２所示，ＡＷＧＮ信道??就是將滿足正態(tài)分布的高斯白噪聲ｎ（ｔ）疊加到信號(hào)上，無(wú)論有無(wú)信號(hào)，信道噪聲ｎ（ｔ）始終存在，??其功率譜密度在所有的頻率上均為一常數(shù)

接收終端可能處于移動(dòng)狀態(tài)，與發(fā)送端產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)造成信號(hào)的衰落，這種由多普??勒頻移效應(yīng)產(chǎn)生的衰落和多徑衰落都屬于小尺度衰落。??瑞利（Ｒａｙｌｅｉｇｈ）衰落信道是無(wú)線通信系統(tǒng)中常用的信道模型［３吒如圖２．３所示。電波在??無(wú)線信道中傳輸，在城市中或通過(guò)電離層的電波經(jīng)過(guò)多次反射、折射后到達(dá)接收端，其信號(hào)??強(qiáng)度隨機(jī)，且包絡(luò)服從瑞利分布，同時(shí)由于接收端的移動(dòng)等原因與接收信號(hào)疊加產(chǎn)生的快衰??落稱為瑞利衰落。??Ａ（ｔ）?ｎ（ｔ）??圖２．３?Ｒａｙｌｅｉｇｈ信道模型??接收端接收到的信號(hào)滿足??ｙ（ｔ）?＝?＋?ｎ（ｔ）?（２．３）??其中ｎ（ｔ）是信號(hào)中疊加的高斯白噪聲，服從／Ｖ（０，ａ２），＝?是信道的衰落因??子可以看成是乘性噪聲。其概率密度函數(shù)服從瑞利分布，如圖２．４所示：??Ｒ?（?Ｒ２＼??ＰＣＲ＾＾－ｅｘｐ＾—ｊ?（２．４）??８??
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2872698