低复杂度Spinal码及其应用研究

发布时间：2020-02-24 23:57

【摘要】：为了满足当代社会对于通信技术日益增长的需求,人们对于各种编码调制技术做了深入研究。Spinal码作为一种新型的编码调制技术同时兼有编码调制、无速率码以及随机编码的优势,具有良好的吞吐量性能。本文主要研究三个问题:针对spinal码在实信道上的性质,研究了其在复高斯信道上对应的性质;针对spinal码核心函数Hash高复杂度的设计方式提出一种基于线性同余法的spinal码的低复杂度设计方案;针对spinal码在衰落信道上的应用提出一种以符号平均距离均方误差最小化为目标的自适应编码调制方案。第一章,绪论部分主要介绍了编码调制技术历史背景以及发展现状,对于无速率码的发展现状也做了简要介绍,其中简单描述了spinal码的特点。第二章,对编码调制技术理论做了详细描述。在本章中首先对编码调制相结合的模型做了简要介绍,然后分别介绍了网格编码调制、比特交织编码调制、多级编码调制以及叠加编码。第三章,对spinal码的编译码算法及结构特点做了详细介绍。研究了spinal码在复高斯信道上的性质,将其在实信道上的性质推广到了复高斯信道上,推导出了添加尾符号后spinal码信息符号映射到二维星座的欧氏距离谱公式,并给出spinal码在复高斯信道上的仿真。第四章,重点研究spinal码的低复杂度设计问题。首先简要介绍了可用于spinal码低复杂度设计的理论基础—线性同余法。接着针对spinal码编译码中频繁调用结构复杂的Hash函数导致编译码效率低下的问题,本文推荐一种低复杂度的spinal码设计方案,该设计方案是用基于线性同余法的伪随机发生器替换spinal码中的Hash函数,本文推荐的Hash函数的替代方案在结构和性质方面与Hash函数保持一致。最后对该Hash函数的替代方案做了理论和统计检验,并对本文推荐的低复杂度spinal码设计方案做了性能仿真对比分析。第五章,本章主要研究spinal码在快衰落信道下的设计问题。首先简述了自适应编码调制技术的背景,建立了spinal码在快衰落信道上的传输模型。根据基于符号欧氏距离均值的近似误符号率计算方法,推导出了以最小化平均距离均方误差为目标的映射方式,提出一种基于该优化目标的资源格与符号之间的映射方案,实现了spinal码在快衰落信道上的低复杂度自适应分配方案,并对该设计方案在LTE快衰落信道上进行了性能仿真对比分析。第六章,总结与展望,对全文的主要内容进行了总结,指出论文中研究的局限性以及待深入研究的方向。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN911.22

【参考文献】