基于海量机器类型通信的Spinal码编译码方案研究与应用

发布时间：2021-02-08 03:02

　　海量机器类型通信是5G标准的一种非常重要的应用场景,具有传输数据较小,接入时延较高,设备数量规模巨大,设备生命周期长的特点。Spinal码是一类经典的无速率编码,通过设置初始状态和信息分段,利用Hash函数串行生成理论上近似无限长的编码序列,并按照pass的形式传输。接收端译码时,通过不断试探候选序列,并及时发送译码反馈信息,直至译码成功。无速率Spinal码编码结构简单,速率性能优异,且可理论证明在BSC和AWGN信道下容量可达。更重要的是,Spinal码能适应各种信道状态（即使信道条件未知）,同时短码状态下也能逼近信道容量。但是由于编码结构的天然设计,Spinal仍然存在不少问题:串行结构带来的不等错误保护特性,限制纠错性能的提升。译码复杂度较高,没有很好的并行译码方案。本文重点研究Spinal码的错误性能的提升与改进,并研究在海量机器类型通信中的应用,主要包括以下内容:针对Spinal码错误性能差的问题,设计一种部分级联Spinal码。通过研究原始Spinal码的错误位置,采用纠错性能优异的外码对错误概率更高的某些位置的比特进行编码,并将外码输出与原始Spinal码的信息比特级联... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 无速率Spinal码的研究现状及发展
    1.3 海量机器类型通信场景下的编码现状
    1.4 Spinal码存在的问题
    1.5 本文的研究内容
    1.6 论文的结构安排
第二章 无速率Spinal码的编译码原理
    2.1 无速率Spinal码的编码原理
        2.1.1 无速率Spinal码的编码框架
        2.1.2 无速率Spinal码的哈希函数
        2.1.3 无速率Spinal码的映射方案
        2.1.4 无速率Spinal码的传输方案
    2.2 无速率Spinal码的译码原理
        2.2.1 基于树结构的译码算法
        2.2.2 Spinal码的最大似然译码
        2.2.3 Spinal码的截断译码算法和Bubble译码算法
        2.2.4 译码校验和反馈
    2.3 无速率Spinal码的传输方案
    2.4 无速率Spinal码的仿真性能
    2.5 本章小结
第三章 部分级联Spinal码的编码设计
    3.1 部分级联Spinal码的编码方案
        3.1.1 编码结构
    3.2 比特选择方案设计
        3.2.1 原始Spinal码纠错能力
        3.2.2 Spinal码的错误位置分析
        3.2.3 比特选择方案设计
    3.3 发送符号生成方式设计
    3.4 部分级联Spinal码的外码设计
        3.4.1 突发错误性质
        3.4.2 循环校验矩阵的设计
        3.4.3 外码及参数选择
    3.5 性能仿真与讨论
    3.6 本章小结
第四章 Spinal码的列表译码方案
    4.1 Spinal码的列表译码方案设计
        4.1.1 迭代列表译码方案整体设计
        4.1.2 Pass内列表译码方案
        4.1.3 Pass间列表译码方案
    4.2 部分级联Spinal码的列表联合迭代译码方案设计
    4.3 部分级联Spinal码的性能分析
        4.3.1 AWGN信道的部分级联Spinal码的有限长性能
    4.4 性能仿真与讨论
        4.4.1 Spinal码列表译码性能仿真与讨论
        4.4.2 部分级联Spinal码列表联合译码性能仿真与讨论
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 主要工作
    5.2 工作展望
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3023267