發(fā)布時(shí)間：2021-01-02 05:32

　　極化碼作為一種保障通信系統(tǒng)性能的信道編碼,在5G技術(shù)及深空通信等方面已有應(yīng)用,但極化碼在無(wú)線光通信領(lǐng)域的研究成果不多。在使用激光強(qiáng)度調(diào)制/直接檢測(cè)（IM/DD）的無(wú)線光通信系統(tǒng)中,基于天線陣列的多輸入多輸出（MIMO）技術(shù)難以利用發(fā)射信號(hào)之間的正交性來(lái)提升空間分集增益。因此極化碼空時(shí)編碼方案的研究對(duì)于保障無(wú)線光通信鏈路性能具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義,能夠促進(jìn)MIMO與近地湍流無(wú)線光通信系統(tǒng)相結(jié)合的工程應(yīng)用。論文圍繞如何提高近地湍流無(wú)線光通信系統(tǒng)誤碼性能,完成了極化碼空時(shí)編碼方案設(shè)計(jì),并對(duì)部分模塊的FPGA設(shè)計(jì)進(jìn)行了板級(jí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。首先本文分析對(duì)比了三種大氣湍流模型,選擇了適用于多種強(qiáng)度湍流且參數(shù)具有物理意義的Gamma-Gamma模型作為大氣湍流模型進(jìn)行研究,并構(gòu)造出了符合其概率密度分布函數(shù)的隨機(jī)變量,模擬大氣湍流對(duì)激光強(qiáng)度的影響。準(zhǔn)確構(gòu)造極化碼是保證極化碼譯碼算法性能的前提,本文搭建了單輸入單輸出（SISO）的無(wú)線光通信中極化碼編碼譯碼方案仿真系統(tǒng),并建立了基于Gamma-Gamma大氣湍流模型的極化碼性能評(píng)估仿真模型。仿真繪制了不同構(gòu)造方法、不同譯碼算法在各種碼長(zhǎng)和碼率條件下的誤比特率（B... 

【文章來(lái)源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

N=512時(shí)PW方法子信道可靠度計(jì)算結(jié)果

第三章極化碼空時(shí)編碼方案設(shè)計(jì)及仿真37圖3-7PW方法與BA巴氏參數(shù)法構(gòu)造極化碼譯碼性能對(duì)比圖3-7的仿真使用的母碼碼長(zhǎng)為8，信息比特?cái)?shù)為3，對(duì)比了BP譯碼、SC譯碼、SCL譯碼、SCAN譯碼四種譯碼算法分別在PW方法和BA方法構(gòu)造極化碼的前提下的譯碼性能。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得到在AWGN信道，碼長(zhǎng)為8，信息比特?cái)?shù)為3的前提下，BA方法與PW方法構(gòu)造極化碼差異不大。也可以看出，在極化碼碼長(zhǎng)較短時(shí)，極化碼誤碼性能主要受信噪比影響，譯碼方式和編碼構(gòu)造方式都不是影響極化碼譯碼性能的主要因素。接下來(lái)將信道換為Gamma-Gamma湍流信道進(jìn)行仿真。（a）（b）圖3-8碼長(zhǎng)64時(shí)極化碼譯碼性能對(duì)比。（a）碼率0.25；（b）碼率0.5圖3-8的仿真使用的母碼長(zhǎng)度為64，碼率為0.25和0.5，對(duì)比了SSC譯碼、SC譯碼種譯碼算法分別在使用PW方法和使用GA方法構(gòu)造極化碼的前提下的譯碼性能。

第三章極化碼空時(shí)編碼方案設(shè)計(jì)及仿真37圖3-7PW方法與BA巴氏參數(shù)法構(gòu)造極化碼譯碼性能對(duì)比圖3-7的仿真使用的母碼碼長(zhǎng)為8，信息比特?cái)?shù)為3，對(duì)比了BP譯碼、SC譯碼、SCL譯碼、SCAN譯碼四種譯碼算法分別在PW方法和BA方法構(gòu)造極化碼的前提下的譯碼性能。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得到在AWGN信道，碼長(zhǎng)為8，信息比特?cái)?shù)為3的前提下，BA方法與PW方法構(gòu)造極化碼差異不大。也可以看出，在極化碼碼長(zhǎng)較短時(shí)，極化碼誤碼性能主要受信噪比影響，譯碼方式和編碼構(gòu)造方式都不是影響極化碼譯碼性能的主要因素。接下來(lái)將信道換為Gamma-Gamma湍流信道進(jìn)行仿真。（a）（b）圖3-8碼長(zhǎng)64時(shí)極化碼譯碼性能對(duì)比。（a）碼率0.25；（b）碼率0.5圖3-8的仿真使用的母碼長(zhǎng)度為64，碼率為0.25和0.5，對(duì)比了SSC譯碼、SC譯碼種譯碼算法分別在使用PW方法和使用GA方法構(gòu)造極化碼的前提下的譯碼性能。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于FSO系統(tǒng)極化碼的改進(jìn)譯碼方案研究[J]. 張晗,涂巧玲,王為,曹陽(yáng),彭小峰,羅運(yùn)桓.  激光與紅外. 2017(12)
[2]自由空間光MIMO通信系統(tǒng)研究[J]. 安娜,何振泉.  科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2016(25)
[3]一種適用于大氣弱湍流信道的極化糾錯(cuò)編碼調(diào)制方案[J]. 邵軍虎,柯熙政,陳強(qiáng).  電子學(xué)報(bào). 2016(08)
[4]Performance analysis of LDPC codes on OOK terahertz wireless channels[J]. 劉純,王長(zhǎng),曹俊誠(chéng).  Chinese Physics B. 2016(02)
[5]5G愿景和需求[J]. 竇笠,孫震強(qiáng),李艷芬.  電信技術(shù). 2013(12)
[6]基于Gamma-Gamma模型的MIMO-FSO系統(tǒng)BER性能分析[J]. 徐建武,王紅星,胡昊,劉敏.  電訊技術(shù). 2011(09)
[7]FSO MIMO垂直空時(shí)分層碼研究及硬件仿真[J]. 柯熙政,楊利紅,葛子葉.  紅外與激光工程. 2010(03)
[8]FSO中分層空時(shí)編碼的串行干擾消除算法[J]. 王惠琴,柯熙政.  光電工程. 2010(02)

博士論文
[1]極化碼的譯碼算法研究及其應(yīng)用[D]. 張亮.浙江大學(xué) 2016

碩士論文
[1]FSO大規(guī)模線性MIMO陣列上下行信道差異及非互易補(bǔ)償矯正模型研究[D]. 呂浩.吉林大學(xué) 2018
[2]Polar碼CA-SCL譯碼算法的FPGA實(shí)現(xiàn)[D]. 李浩.電子科技大學(xué) 2018
[3]無(wú)線光通信中極化碼的應(yīng)用與研究[D]. 陸凱.西安電子科技大學(xué) 2018
[4]光通信中極化碼的應(yīng)用研究[D]. 陳玄玄.西安電子科技大學(xué) 2017
[5]極化碼簡(jiǎn)化編譯碼算法及其在MIMO系統(tǒng)的應(yīng)用[D]. 馮博文.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016



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