编码协作系统中QC-LDPC码的设计与应用

发布时间：2020-12-05 14:10

　　随着科技的进步,现代社会对移动通信的需求不断增大,人们也越来越重视通信服务的质量。信道编码技术和基于空间分集的协作技术分别可以提高通信系统的可靠性和有效性。准循环低密度奇偶校验（Quasi-cyclic Low Density Parity Check Code,QC-LDPC）编码协作系统结合了两者的优点,不仅可以获得QC-LDPC码带来的编码增益,还可以获得协作技术带来的分集增益,有效地提高了通信服务的质量,契合了时代的需求。本文针对多信源多中继编码协作系统中QC-LDPC码的联合设计与应用展开研究,主要工作如下:（1）研究了QC-LDPC编码协作系统。首先,研究协作技术的三种实现方式,并分析了各技术的优劣点;其次,结合LDPC码的理论基础,给出了QC-LDPC编码协作系统的基本模型及编码实现,然后推导出对应于目的节点的系统校验矩阵和双层Tanner图;在此基础上,研究了目的节点采用的联合置信度传播（Belif Propagation,BP）译码算法;最后,通过在目的节点引入接收信号平均信噪比概念,将QC-LDPC编码协作系统等效成对应的点对点传输模型,并在高斯白噪声（Additi... 

【文章来源】：南京邮电大学江苏省

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
专用术语注释表
第一章 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 LDPC码的研究现状
        1.2.2 协作技术的研究现状
    1.3 论文内容及结构
第二章 LDPC码理论基础
    2.1 线性分组码
    2.2 LDPC码的基本概念
        2.2.1 LDPC码的定义
        2.2.2 LDPC码的Tanner图表示及度分布函数
        2.2.3 LDPC码的编码技术
        2.2.4 LDPC码的译码技术
        2.2.5 环路对LDPC码译码性能的影响
    2.3 QC-LDPC码的基本概念
        2.3.1 QC-LDPC码的定义
        2.3.2 QC-LDPC码的性能影响因素
    2.4 QC-LDPC码的构造方法
    2.5 本章小结
第三章 QC-LDPC编码协作系统
    3.1 协作技术
        3.1.1 放大转发
        3.1.2 检测转发
        3.1.3 编码协作
    3.2 QC-LDPC编码协作系统
        3.2.1 QC-LDPC编码协作系统的基本模型
        3.2.2 QC-LDPC编码协作系统的编码实现及码率
        3.2.3 QC-LDPC编码协作系统的双层Tanner图表示
        3.2.4 基于双层Tanner图的联合BP迭代译码算法
    3.3 QC-LDPC编码协作系统对应的点对点传输模型研究
        3.3.1 理想协作系统简化模型
        3.3.2 QC-LDPC编码协作系统等效点对点传输模型
        3.3.3 QC-LDPC编码协作系统的点对点传输模型仿真
    3.4 本章小结
第四章 编码协作系统中girth-8 QC-LDPC码的联合设计
    4.1 Girth-8 QC-LDPC码的一种显式构造算法
    4.2 Girth-8 QC-LDPC编码协作系统的联合设计方案研究
        4.2.1 系统模型
        4.2.2 多信源单中继QC-LDPC编码协作系统的编码实现
        4.2.3 多信源单中继QC-LDPC编码协作系统的等效联合Tanner图
        4.2.4 单信源多中继QC-LDPC编码协作系统的编码实现
        4.2.5 单信源多中继QC-LDPC编码协作系统的等效联合Tanner图
        4.2.6 系统校验矩阵的联合设计方案
        4.2.7 基于等效联合Tanner图的联合MS迭代译码算法
    4.3 仿真结果与分析
        4.3.1 基于girth-8 QC-LDPC码的多信源单中继编码协作系统与点对点系统的BER比较
        4.3.2 不同调制方式下多信源单中继协作系统的BER仿真
        4.3.3 基于girth-8 QC-LDPC码的单信源多中继编码协作系统与点对点系统的BER比较
        4.3.4 不同调制方式下单信源多中继协作系统的BER仿真
    4.4 本章小结
第五章 编码协作系统中基于GCD定理的QC-LDPC码构造
    5.1 QC-LDPC码的GCD构造算法
    5.2 基于GCD定理的多信源多中继QC-LDPC编码协作系统研究
        5.2.1 系统模型
        5.2.2 基于GCD定理的多信源多中继QC-LDPC编码协作系统的编码实现
        5.2.3 基于GCD定理的多信源多中继编码协作系统的等效联合Tanner图
    5.3 基于GCD定理的QC-LDPC编码协作系统校验矩阵设计及性能分析
        5.3.1 系统校验矩阵的联合设计
        5.3.2 联合设计方案下系统的译码复杂度性分析
    5.4 仿真结果与分析
        5.4.1 基于GCD定理的QC-LDPC编码协作系统与点对点系统的BER比较
        5.4.2 基于GCD定理的QC-LDPC编码协作系统在不同节点数目下的BER比较
        5.4.3 QC-LDPC码是否消环对编码协作系统BER性能影响研究
        5.4.4 瑞利快衰落信道下采用不同码型的编码协作系统的BER比较
        5.4.5 不同调制方式和接收天线情况下基于GCD定理的QC-LDPC编码协作系统的BER比较
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 研究展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文
附录2 攻读硕士学位期间申请的专利
附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于完备循环差集的type-Ⅱ QC-LDPC码的构造[J]. 黄胜,宋静,袁建国.  系统工程与电子技术. 2018(11)
[2]基于完备循环差集的大围长Type-Ⅱ QC-LDPC码的构造[J]. 袁建国,李媛媛,敖翔,庞宇,林金朝.  系统工程与电子技术. 2017(11)
[3]信道编码技术新进展[J]. 白宝明,孙成,陈佩瑶,张冀.  无线电通信技术. 2016(06)
[4]网络编码的LDPC编码协作[J]. 张顺外,仰枫帆,唐蕾.  应用科学学报. 2014(03)
[5]围长至少为8的QC-LDPC码的新构造:一种显式框架[J]. 张国华,王新梅.  电子学报. 2012(02)
[6]解码前传半双工中继信道下协作LDPC码设计[J]. 陈紫强,欧阳缮,肖海林.  电子与信息学报. 2011(11)
[7]Girth-8（3,L）-规则QC-LDPC码的一种确定性构造方法[J]. 张国华,陈超,杨洋,王新梅.  电子与信息学报. 2010(05)
[8]WCDMA移动通信系统的信道编码技术的研究[J]. 张平,王卫东,陈月华.  电子学报. 1999(S1)

博士论文
[1]线性纠错码的若干问题研究[D]. 胡丽琴.南京航空航天大学 2015
[2]大围长结构化LDPC码的构造研究[D]. 张国华.西安电子科技大学 2010

硕士论文
[1]QC-LDPC码的编译码器FPGA实现及其在协作通信中的应用[D]. 程浩.南京航空航天大学 2013
[2]大围长准循环LDPC码构造方法研究[D]. 宫平.东北大学 2011



本文编号：2899575