无线信道下Polar码的构造及性能分析

发布时间：2017-11-28 17:10

  本文关键词：无线信道下Polar码的构造及性能分析

  更多相关文章： Polar码 构造 瑞利信道 莱斯信道 删余 可靠性 系统Polar码

【摘要】：Polar码是由Arikan提出的一种新的编码方式,它基于信道极化理论,被证明在二进制离散无记忆信道(B-DMC)下能够获得信道对称容量,且具有较低的编译码复杂度,有望成为未来通信的纠错手段。论文研究Polar码在无线信道下的构造,并考虑无线信道下Polar码的删余方法。论文的主要工作如下:(1)论文给出无线信道下的Polar码的构造和性能分析。首先针对高斯(AWGN)信道下,给出几种常用的Polar码构造方法,并对各种方法获得码字的性能进行比较。其次针对瑞利信道的特性,将已知信道边信息(CSI)的瑞利信道等效成块衰落信道,且每个衰落块看成是增益不变的高斯信道;将已知信道分布信息(CDI)的瑞利信道等效BSC信道,分别给出两种情形下的Polar码构造。最后,给出莱斯信道下Polar码的构造,其中莱斯信道分为已知信道边信息(CSI)和未知信道边信息(NCSI)两种情形,修正了这两种情形下的BP译码算法。数值仿真结果表明:Polar码在瑞利信道下的性能良好,且已知信道边信息情形下的性能要好于已知信道分布信息下约1d B。同时,Polar码在莱斯信道下的性能优异于低密度奇偶校验码的性能,且已知信道边信息时的性能要好于未知信道边信息时的性能,莱斯因子K越大,Polar码的性能越好。(2)考虑到无线信道具有时变特性,论文研究无线信道下的Polar码的删余方法,提出了一种基于译码比特可靠性的删余方法。该方法使用后验概率作为每个译码比特的可靠度,在AWGN信道下采用高斯近似的方法,在衰落信道下采用蒙特卡罗法来计算这种可靠度,根据得到的可靠度确定删余位置。数值仿真结果表明,在同等条件下,基于译码比特可靠性的删余Polar码性能要好于随机删余和截止树删余Poalr码的性能,而且这个方案在删余码率较高的情况下也能适用。随后,论文给出一种系统Polar码的随机删余的改进方法,该方法在Polar码的校验位集合中随机选取删余比特位置。仿真结果表明,该删余方法性能优于一般随机删余Polar码以及改进的非系统随机删余Polar码性能,随着码率的增加,其性能提高得更为明显。
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN911.22

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本文编号：1234707