基于LDPC碼的雙向協(xié)作技術研究.pdf

1、無線雙向中繼網絡利用網絡編碼技術，賦予中繼節(jié)點信號處理的能力，充分地利用邊信息，減少了系統(tǒng)傳輸資源的占用，在擴大無線傳輸覆蓋范圍的同時，能夠有效地提高無線網絡的頻譜效率。因而近年來無線雙向中繼通信受到廣泛關注。同時，低密度奇偶校驗(Low Density Parity Check:LDPC)碼作為現(xiàn)今信道編碼領域的最新研究成果，擁有逼近香農極限的卓越性能。相比于Turbo碼，LDPC碼在技術上更有優(yōu)勢，更能適應未來無線通信系統(tǒng)高速率傳輸

2、和高性能的要求。如何在雙向中繼通信中，更好地將LDPC碼和網絡編碼結合起來，達到更加優(yōu)越的系統(tǒng)性能，是本文的主要研究內容。
　　 針對單中繼的無線雙向中繼網絡模型，本文提出了一種基于多進制LDPC碼的雙向編碼協(xié)作策略，以提高系統(tǒng)性能。與現(xiàn)有的協(xié)作策略不同，該策略在中繼節(jié)點處將網絡編碼放在信道編碼前，有效地將網絡編碼與編碼協(xié)作結合起來。考慮到有限域加法與異或運算是等價的，該策略采用比特級異或的網絡編碼方案，將網絡編碼與LDPC解碼

3、無縫融合起來，簡化了目的節(jié)點的解碼操作。從仿真結果可以看出，該策略很好地將來自直達徑和中繼信道的信號合并起來處理，同時獲得了協(xié)作分集增益和編碼增益。另一方面，該策略可以靈活地改變中繼節(jié)點處的碼率，從而有效地改善系統(tǒng)性能。因此，該策略擁有較好的自適應特性，具有一定的實用價值。
　　 針對無線雙向中繼網絡中，由于中繼的位置以及信道衰落所引起的中繼信道非對稱情況，本文提出了一種基于多進制LDPC碼的編碼協(xié)作策略，以盡可能地利用中繼信道

4、來提高系統(tǒng)性能。該策略在中繼節(jié)點處解碼成功后將重新進行編碼，隨后將碼字的校驗部分廣播給目的節(jié)點。通過將低階的星座圖嵌入到高階的星座圖中，該策略可在不同的中繼信道上使用不同的速率傳輸數(shù)據(jù)。從而，讓信道條件更好的中繼信道傳輸更多的校驗信息，提高系統(tǒng)性能。另一方面，中繼節(jié)點解對來自兩源節(jié)點的碼字其中之一時，將采用單向編碼協(xié)作策略，進一步提高中繼節(jié)點的工作概率。隨后，對所提出的策略進行了理論分析，并與基于比特級異或的雙向解碼轉發(fā)策略進行對比。通