發(fā)布時(shí)間：2023-06-05 01:02

　　信道極化碼是一種能夠達(dá)到信道容量的構(gòu)造性編碼,是編碼理論的前沿方向。極化碼發(fā)明人Arikan教授在2015年國際信息論大會(IEEE ISIT)的演講中指出,關(guān)于極化碼未來的發(fā)展,各種通信傳輸系統(tǒng)中基于信道極化思想的優(yōu)化與極化碼的應(yīng)用將成為主流方向。但目前,以極化變換為理論指導(dǎo)的無線傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)與優(yōu)化還缺乏完善的理論框架,考慮衰落信道特性、實(shí)際多天線傳輸系統(tǒng)中的信號空間映射、多用戶碼本設(shè)計(jì)等因素的研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足。有鑒于此,本文將極化碼的設(shè)計(jì)思想推廣到通信信號的極化傳輸,稱為廣義極化變換,主要研究無線通信系統(tǒng)中多流信號的極化傳輸理論與方案。本文從無線通信系統(tǒng)普遍存在的廣義極化現(xiàn)象入手,將極化碼的信道極化設(shè)計(jì)思想進(jìn)一步推廣到通信系統(tǒng)的整體處理,面向下一代無線通信系統(tǒng)中的多流信號傳輸場景,以廣義極化變換為指導(dǎo)理論,建立多流極化信號傳輸理論框架和技術(shù)方案,推動這個(gè)新方向的研究。這既是信道極化理論的成功應(yīng)用,也是對通信系統(tǒng)整體性能的根本性提升。具體來看,本文主要包括以下四個(gè)方面的創(chuàng)新工作:第一,對極化碼主流的高斯近似構(gòu)造算法進(jìn)行了誤差評估與優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先對目前廣泛使用的極化碼高斯近似(GA)構(gòu)造...

【文章頁數(shù)】：174 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號說明
英文縮略語
第一章 緒論
    1.1 信道編碼技術(shù)概述
    1.2 信道編碼與信號處理技術(shù)的聯(lián)合優(yōu)化
        1.2.1 迭代信號處理
        1.2.2 空時(shí)編碼
    1.3 本文的主要工作
        1.3.1 極化碼高斯近似構(gòu)造算法優(yōu)化設(shè)計(jì)
        1.3.2 非正交多址系統(tǒng)高效多用戶檢測算法設(shè)計(jì)
        1.3.3 極化非正交多址系統(tǒng)傳輸理論與方案
        1.3.4 極化多天線系統(tǒng)傳輸理論與方案
    1.4 本文的組織結(jié)構(gòu)
第二章 信道極化與迭代信號處理基礎(chǔ)理論及方法
    2.1 信道極化基本原理
    2.2 極化碼的編譯碼算法
        2.2.1 極化編碼與構(gòu)造方法
        2.2.2 極化碼高性能譯碼算法
    2.3 基于廣義極化變換的多流信號傳輸
        2.3.1 廣義極化變換定義
        2.3.2 多流廣義極化傳輸系統(tǒng)
    2.4 非正交多址基礎(chǔ)理論與算法
        2.4.1 幾種典型的非正交多址技術(shù)
        2.4.2 迭代消息傳遞多用戶檢測算法
        2.4.3 迭代過程EXIT圖性能分析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 極化碼高斯近似構(gòu)造算法優(yōu)化設(shè)計(jì)
    3.1 極化碼高斯近似構(gòu)造算法誤差分析
        3.1.1 PVS與PRS集合
        3.1.2 信道極化累積對數(shù)誤差(CLE)
        3.1.3 CLE上界分析
    3.2 極化碼高精度高斯近似構(gòu)造算法設(shè)計(jì)
        3.2.1 高斯近似函數(shù)設(shè)計(jì)
        3.2.2 性能與復(fù)雜度分析
    3.3 本章小結(jié)
第四章 非正交多址系統(tǒng)高效多用戶檢測算法設(shè)計(jì)
    4.1 增強(qiáng)MPA多用戶檢測算法
        4.1.1 FN節(jié)點(diǎn)更新運(yùn)算簡化
        4.1.2 單調(diào)度MPA算法(SS-MPA)
        4.1.3 多調(diào)度MPA算法(MS-MPA)
        4.1.4 EXIT圖與仿真性能分析
    4.2 阻尼因子輔助的聯(lián)合迭代接收機(jī)
        4.2.1 阻尼因子輔助的聯(lián)合迭代接收機(jī)結(jié)構(gòu)
        4.2.2 最優(yōu)阻尼因子求解
        4.2.3 仿真性能分析
    4.3 本章小結(jié)
第五章 極化非正交多址系統(tǒng)傳輸理論與方案
    5.1 極化非正交多址系統(tǒng)中的信道極化變換
        5.1.1 基于串行用戶分解的信道極化變換
        5.1.2 用戶分解順序極化調(diào)度
        5.1.3 基于并行用戶分解的信道極化變換
    5.2 串行用戶分解框架下的極化信號傳輸
        5.2.1 發(fā)送端編碼構(gòu)造
        5.2.2 接收端聯(lián)合串行抵消檢測與譯碼
        5.2.3 多數(shù)據(jù)塊之間的用戶輪詢調(diào)度
    5.3 并行用戶分解框架下的極化信號傳輸
        5.3.1 發(fā)送端編碼構(gòu)造
        5.3.2 接收端并行檢測與譯碼
    5.4 性能評估
        5.4.1 數(shù)值結(jié)果分析
        5.4.2 仿真結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 極化多天線系統(tǒng)傳輸理論與方案
    6.1 極化多天線系統(tǒng)傳輸模型
    6.2 極化多天線系統(tǒng)中的信道極化變換
        6.2.1 基于串行天線分解的信道極化變換
        6.2.2 基于并行天線分解的信道極化變換
    6.3 串行天線分解下的極化信號傳輸
        6.3.1 基于QRD的發(fā)送端編碼構(gòu)造
        6.3.2 基于MMSE-SIC的發(fā)送端編碼構(gòu)造
        6.3.3 系統(tǒng)極化效果分析
        6.3.4 接收端聯(lián)合多級檢測與譯碼
    6.4 并行天線分解下的極化信號傳輸
        6.4.1 發(fā)送端編碼構(gòu)造
        6.4.2 接收端檢測與譯碼
    6.5 性能評估
        6.5.1 復(fù)雜度分析
        6.5.2 仿真結(jié)果分析
    6.6 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間所取得的研究成果



本文編號：3831373