零相关区互补序列设计及其在物理层网络编码中的研究

发布时间：2017-06-23 19:09

  本文关键词：零相关区互补序列设计及其在物理层网络编码中的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：无线通信技术的快速发展和丰富多样的移动多媒体业务,加快了无线通信在各个层面的广泛应用。而扩频通信因其良好的抗干扰能力和保密性而得到广泛的应用,扩频通信系统的各种性能与扩频序列的基本参数息息相关,因此如何设计同时具有大容量和优良相关性能的扩频序列是扩频技术的关键问题,也是论文的主要研究内容。另外,为了更好的提高系统的抗噪性能和网络吞吐量,将扩频通信技术与物理层网络编码相结合。物理层网络编码是将网络编码应用在物理层,它允许来自不同信源节点的信号在共享的传输信道上进行合并,降低了无线网络的复杂度,并提高了系统的抗干扰性能。本文在扩频序列设计问题上,借鉴了互补序列的思想,其潜在理想的自相关和互相关性能可有效抑制多径和多址干扰,再结合准同步CDMA系统中的零相关区思想和序列偶的思想,进一步扩展了扩频序列的可选空间。本文首先深入研究了序列偶、ZCZ序列和互补序列的相关知识,然后在此基础上,研究了两种ZCZ周期互补序列偶集的构造方法。第一种方法为交织构造法,其初始序列为周期互补序列偶集,利用交织技术和正交矩阵,构造的ZCZ周期互补序列偶集,数目更多,且零相关区长度比较灵活。第二种方法为整体交织迭代法,初始序列为ZCZ序列偶集,将其作为整体进行交织迭代,构造了ZCZ周期互补序列偶集,它在数目和性能上均优于传统的ZCZ互补序列偶集,且第n次迭代后集合中的序列偶数目和零相关区长度均为初始序列偶集的2n倍。最后,为了更好的提高系统的可靠性、抗噪性能,以及无线网络的吞吐量,借鉴网络扩频编码(network spread coding,NSC)的思想,将构造的ZCZ周期互补序列偶集作为扩频序列,结合扩频通信和物理层网络编码,搭建基于这两者结合的无线通信网络传输系统模型,包括PNSC-F和PNSC-DSF两种系统,在此基础上进行编码仿真,研究其误码率性能。仿真结果表明,在AWGN信道中,采用PNSC-DSF技术获得了较好的误码特性,其误码率性能明显优于传统的扩频编码系统和PNSC-F系统。
【关键词】：扩频通信 序列偶 ZCZ周期互补序列偶集 物理层网络编码
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN92
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-20
• 1.1 引言10-11
• 1.2 扩频通信系统的概述11-12
• 1.2.1 扩频通信系统的基本原理11
• 1.2.2 扩频通信系统的主要性能指标11-12
• 1.3 扩频序列设计的研究现状12-14
• 1.4 网络编码与物理层网络编码的研究现状14-18
• 1.4.1 网络编码的概述14-16
• 1.4.2 物理层网络编码的技术概述16-18
• 1.5 论文主要研究内容18-20
• 第二章 序列偶的相关理论20-30
• 2.1 序列偶的基本概念20-22
• 2.1.1 序列偶的基本定义20-21
• 2.1.2 序列偶的基本变换性质21-22
• 2.2 ZCZ序列偶集的基本概念22-25
• 2.2.1 ZCZ序列偶集的定义22-23
• 2.2.2 ZCZ序列偶集的基本性质23-25
• 2.3 ZCZ周期互补序列偶的理论25-29
• 2.3.1 周期互补序列偶集25-26
• 2.3.2 ZCZ周期互补序列偶26-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第三章 ZCZ周期互补序列偶集的构造法30-50
• 3.1 交织序列的相关介绍30-34
• 3.1.1 交织序列30-31
• 3.1.2 交织序列的周期相关性理论31-34
• 3.2 交织构造法34-40
• 3.2.1 基本定理和概念34
• 3.2.2 移位序列的选择34
• 3.2.3 交织构造的步骤34-38
• 3.2.4 具体实例38-40
• 3.3 整体交织迭代法40-45
• 3.3.1 预备概念40
• 3.3.2 整体交织迭代构造法40-41
• 3.3.3 零相关区互补序列偶集的相关性能41-45
• 3.4 具体实例45-48
• 3.5 本章小结48-50
• 第四章 ZCZ周期互补序列偶集在物理层网络编码的研究方案及仿真50-62
• 4.1 系统方案的研究50-53
• 4.1.1 物理层网络扩频编码原理50-52
• 4.1.2 PNSC-F和PNSC-DSF系统52-53
• 4.2 仿真系统的搭建和仿真结果分析53-62
• 4.2.1 仿真系统53-54
• 4.2.2 PNSC仿真方案流程54-59
• 4.2.3 仿真结果59-62
• 第五章 结论62-64
• 参考文献64-68
• 攻读学位期间所获得的相关科研成果68-70
• 致谢70

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本文编号：476009