基于广义极化变换的多流信号传输理论与方案研究
发布时间：2023-06-05 01:02
信道极化码是一种能够达到信道容量的构造性编码,是编码理论的前沿方向。极化码发明人Arikan教授在2015年国际信息论大会(IEEE ISIT)的演讲中指出,关于极化码未来的发展,各种通信传输系统中基于信道极化思想的优化与极化码的应用将成为主流方向。但目前,以极化变换为理论指导的无线传输系统设计与优化还缺乏完善的理论框架,考虑衰落信道特性、实际多天线传输系统中的信号空间映射、多用户码本设计等因素的研究还远远不足。有鉴于此,本文将极化码的设计思想推广到通信信号的极化传输,称为广义极化变换,主要研究无线通信系统中多流信号的极化传输理论与方案。本文从无线通信系统普遍存在的广义极化现象入手,将极化码的信道极化设计思想进一步推广到通信系统的整体处理,面向下一代无线通信系统中的多流信号传输场景,以广义极化变换为指导理论,建立多流极化信号传输理论框架和技术方案,推动这个新方向的研究。这既是信道极化理论的成功应用,也是对通信系统整体性能的根本性提升。具体来看,本文主要包括以下四个方面的创新工作:第一,对极化码主流的高斯近似构造算法进行了误差评估与优化设计。首先对目前广泛使用的极化码高斯近似(GA)构造...
【文章页数】：174 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
英文缩略语
第一章 绪论
1.1 信道编码技术概述
1.2 信道编码与信号处理技术的联合优化
1.2.1 迭代信号处理
1.2.2 空时编码
1.3 本文的主要工作
1.3.1 极化码高斯近似构造算法优化设计
1.3.2 非正交多址系统高效多用户检测算法设计
1.3.3 极化非正交多址系统传输理论与方案
1.3.4 极化多天线系统传输理论与方案
1.4 本文的组织结构
第二章 信道极化与迭代信号处理基础理论及方法
2.1 信道极化基本原理
2.2 极化码的编译码算法
2.2.1 极化编码与构造方法
2.2.2 极化码高性能译码算法
2.3 基于广义极化变换的多流信号传输
2.3.1 广义极化变换定义
2.3.2 多流广义极化传输系统
2.4 非正交多址基础理论与算法
2.4.1 几种典型的非正交多址技术
2.4.2 迭代消息传递多用户检测算法
2.4.3 迭代过程EXIT图性能分析
2.5 本章小结
第三章 极化码高斯近似构造算法优化设计
3.1 极化码高斯近似构造算法误差分析
3.1.1 PVS与PRS集合
3.1.2 信道极化累积对数误差(CLE)
3.1.3 CLE上界分析
3.2 极化码高精度高斯近似构造算法设计
3.2.1 高斯近似函数设计
3.2.2 性能与复杂度分析
3.3 本章小结
第四章 非正交多址系统高效多用户检测算法设计
4.1 增强MPA多用户检测算法
4.1.1 FN节点更新运算简化
4.1.2 单调度MPA算法(SS-MPA)
4.1.3 多调度MPA算法(MS-MPA)
4.1.4 EXIT图与仿真性能分析
4.2 阻尼因子辅助的联合迭代接收机
4.2.1 阻尼因子辅助的联合迭代接收机结构
4.2.2 最优阻尼因子求解
4.2.3 仿真性能分析
4.3 本章小结
第五章 极化非正交多址系统传输理论与方案
5.1 极化非正交多址系统中的信道极化变换
5.1.1 基于串行用户分解的信道极化变换
5.1.2 用户分解顺序极化调度
5.1.3 基于并行用户分解的信道极化变换
5.2 串行用户分解框架下的极化信号传输
5.2.1 发送端编码构造
5.2.2 接收端联合串行抵消检测与译码
5.2.3 多数据块之间的用户轮询调度
5.3 并行用户分解框架下的极化信号传输
5.3.1 发送端编码构造
5.3.2 接收端并行检测与译码
5.4 性能评估
5.4.1 数值结果分析
5.4.2 仿真结果分析
5.5 本章小结
第六章 极化多天线系统传输理论与方案
6.1 极化多天线系统传输模型
6.2 极化多天线系统中的信道极化变换
6.2.1 基于串行天线分解的信道极化变换
6.2.2 基于并行天线分解的信道极化变换
6.3 串行天线分解下的极化信号传输
6.3.1 基于QRD的发送端编码构造
6.3.2 基于MMSE-SIC的发送端编码构造
6.3.3 系统极化效果分析
6.3.4 接收端联合多级检测与译码
6.4 并行天线分解下的极化信号传输
6.4.1 发送端编码构造
6.4.2 接收端检测与译码
6.5 性能评估
6.5.1 复杂度分析
6.5.2 仿真结果分析
6.6 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间所取得的研究成果
本文编号：3831373
【文章页数】：174 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
英文缩略语
第一章 绪论
1.1 信道编码技术概述
1.2 信道编码与信号处理技术的联合优化
1.2.1 迭代信号处理
1.2.2 空时编码
1.3 本文的主要工作
1.3.1 极化码高斯近似构造算法优化设计
1.3.2 非正交多址系统高效多用户检测算法设计
1.3.3 极化非正交多址系统传输理论与方案
1.3.4 极化多天线系统传输理论与方案
1.4 本文的组织结构
第二章 信道极化与迭代信号处理基础理论及方法
2.1 信道极化基本原理
2.2 极化码的编译码算法
2.2.1 极化编码与构造方法
2.2.2 极化码高性能译码算法
2.3 基于广义极化变换的多流信号传输
2.3.1 广义极化变换定义
2.3.2 多流广义极化传输系统
2.4 非正交多址基础理论与算法
2.4.1 几种典型的非正交多址技术
2.4.2 迭代消息传递多用户检测算法
2.4.3 迭代过程EXIT图性能分析
2.5 本章小结
第三章 极化码高斯近似构造算法优化设计
3.1 极化码高斯近似构造算法误差分析
3.1.1 PVS与PRS集合
3.1.2 信道极化累积对数误差(CLE)
3.1.3 CLE上界分析
3.2 极化码高精度高斯近似构造算法设计
3.2.1 高斯近似函数设计
3.2.2 性能与复杂度分析
3.3 本章小结
第四章 非正交多址系统高效多用户检测算法设计
4.1 增强MPA多用户检测算法
4.1.1 FN节点更新运算简化
4.1.2 单调度MPA算法(SS-MPA)
4.1.3 多调度MPA算法(MS-MPA)
4.1.4 EXIT图与仿真性能分析
4.2 阻尼因子辅助的联合迭代接收机
4.2.1 阻尼因子辅助的联合迭代接收机结构
4.2.2 最优阻尼因子求解
4.2.3 仿真性能分析
4.3 本章小结
第五章 极化非正交多址系统传输理论与方案
5.1 极化非正交多址系统中的信道极化变换
5.1.1 基于串行用户分解的信道极化变换
5.1.2 用户分解顺序极化调度
5.1.3 基于并行用户分解的信道极化变换
5.2 串行用户分解框架下的极化信号传输
5.2.1 发送端编码构造
5.2.2 接收端联合串行抵消检测与译码
5.2.3 多数据块之间的用户轮询调度
5.3 并行用户分解框架下的极化信号传输
5.3.1 发送端编码构造
5.3.2 接收端并行检测与译码
5.4 性能评估
5.4.1 数值结果分析
5.4.2 仿真结果分析
5.5 本章小结
第六章 极化多天线系统传输理论与方案
6.1 极化多天线系统传输模型
6.2 极化多天线系统中的信道极化变换
6.2.1 基于串行天线分解的信道极化变换
6.2.2 基于并行天线分解的信道极化变换
6.3 串行天线分解下的极化信号传输
6.3.1 基于QRD的发送端编码构造
6.3.2 基于MMSE-SIC的发送端编码构造
6.3.3 系统极化效果分析
6.3.4 接收端联合多级检测与译码
6.4 并行天线分解下的极化信号传输
6.4.1 发送端编码构造
6.4.2 接收端检测与译码
6.5 性能评估
6.5.1 复杂度分析
6.5.2 仿真结果分析
6.6 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间所取得的研究成果
本文编号：3831373
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/3831373.html
