极化编码调制技术研究
发布时间：2021-07-13 14:15
极化编码PC（Polar codes）作为一种能够被严格证明的,可达到信道容量的信道编码,自2009年被提出以来,一直备受业界关注。极化编码基于Arikan提出的信道极化的思想,将所有的复用信道分为无噪声信道和有噪声信道。无噪声信道传输有用数据,剩余信道传送固定比特序列信息,即可实现极化编码的过程。由于极化码编码和译码过程都可以通过迭代构造的方式得到,故极化编码编译码结构简单,复杂度低,易于实现,具有广阔的应用前景。为提高通信系统有效性,同时兼顾系统的可靠性,本文引入编码调制的技术方案。通常,信道编码的总体设计思想是向码字中加入冗余信息位,进而保护所传送的有用信息,即通过对有用信息序列的编码,增强信息在传送过程中的抗干扰和纠错能力。信道编码技术在提高系统可靠性的同时,以降低系统的通信有效性为代价,即降低频谱利用率。编码调制方案通过综合优化编码和调制过程,达到提高系统整体通信性能的目的。具体来讲,我们采用结构灵活的多层编码MLC（Multilevel coding）技术以及二进制交织编码调制BICM（Bit-interleaved coded modulation）技术来实现编码调制系统...
【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－１组合信道％的信道模型??
?第二章信道极化与极化码研宄现状?????５ｌ????＿＾ｅ＾ｄＺＦｒ＾＾??１?＂?１?Ｉ??上丄、、ｚ—??、Ｖ，?Ｉ——????—ｗ??“?卜?ａ３????５?丄???．?ｉ?１二－一?■二Ｊ一１??ｂ４?＾???图２－２组合信道％模型。??将图２－２中递归信道合并操作推广到Ｗ次信道复用的情形。组合信道％由??两个相互独立的组合信道％／２合并而成，即％从组合信道％的??输入?＜到＃次复用信道《＾的输入彳，存在转换关系式彳＝＜ＧＷ，其中??ＧＷ?＝?ＲＷ．Ｆ？＂，?Ｖ?＝?２＂，矩阵Ｒｗ表示；Ｖ阶比特翻转转置矩阵，Ｆ?＝?［１０；ｌｌ］，符??号？表示克罗尼克内积运算，且存在关系Ｆ？ｎ?ｚＦ＾Ｆ？”－１。进而存在组合信道％??到Ｗ次复用信道之间的转移概率：??％（少？，？丨仏）?（２－６）??其中，输出向量满足：＾ｅｊ／＇输入向量满足信道的合并操作由矩阵??Ｆ完全指定。矩阵与Ｆ？”具有相同数量的行，但是行的排列顺序不相同。??信道分解是指当＃次复用信道＾＂被极化综合之后，生成的组合信道％又??被分解为Ｗ个子信道＜‘＿＞，／ｅ［ＡＨ，?［ＡＴ｜?＝?｛１，２，．．．，Ａ＾的过程。其详细过程如下：??当＂＝２，信道分解过程可表示为％－＾（Ｗｆ，％（２）），分解后的子信道％⑴和??汗的转移概率为??Ｕ－ｙ?＾??，?（２－７）??＝ｆ?（少１?Ｉ?ｗｉ?？?ｗ２?，〇２?Ｉ?Ｗ２?）??ｕ２上??Ｋ＼ｙｆ＾）＾Ｗ２（ｙｆ＼ｕｆ）??（２－８）??＝?－＾（７，?Ｉｗｉ？＾）＾＾?Ｉｍ２）??进而，可写作更一般的形式：?
，以及等效信道模型中不同等效信道的通信特征。??。：＿默：…一词??Ｃｏ?ｃ?ｎ＝ｉ０??０?８?．水＋編丁?桌??ｔｎ?，．十??０?０，７－＾％米来十；产?……????！〇，－?＾?？??Ｓ〇．５－＾：ｖ?＾?－??ｒｏ?－ｘｌ．?＿＊ｒ?＇??彦?：：?＾?＿??十十，，?－??。．１?？遍？??０?２００?４００?６００?８ＣＫ）?１０００?１２００??ｎａｔｕｒａｌ?ｉｎｄｉｃｅｓ?ｏｆ?ｂｉｔ?ｃｈａｎｎｅｌｓ??图３－３比特信道容量在索引值自然排列下的分布??图３－３显示不同码长（７Ｖ＝２５６、５１２、１０２４）的极化码，在码率为０．５的条件下，??所有极化信道信道容量的分布情况。图３－３针对ＢＥＣ，研究不同长度的极化码，??经过信道极化操作后，极化信道的信道容量分布问题。ＢＥＣ信道的擦除概率??ｚ?＝?０．３２。我们从图３－３中不同长度的极化码的极化信道的信道容量分布情况，可??以看出随着极化码码长＃的增加，信道容量介于０和１之间的极化信道，在＃个??信道中所占比例越来越校也就是说，随着信道极化层《的增加，即《?＝?ｌ〇ｇ２Ｗ，??极化信道的信道容量出现两极分化：无噪声信道（容量接近１）和纯噪声信道（容量??接近０），这种极化现象有力地证明Ａｒｉｋａｎ在［１］中关于信道极化的理论结果。??图３－４表示不同码长下，极化码极化信道信道容量，按照升序排列后的整体??容量分布。随着码长的增加，极化码的容量分布曲线由〇过渡到１的曲线斜率越??６０??
本文编号：3282214
【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－１组合信道％的信道模型??
?第二章信道极化与极化码研宄现状?????５ｌ????＿＾ｅ＾ｄＺＦｒ＾＾??１?＂?１?Ｉ??上丄、、ｚ—??、Ｖ，?Ｉ——????—ｗ??“?卜?ａ３????５?丄???．?ｉ?１二－一?■二Ｊ一１??ｂ４?＾???图２－２组合信道％模型。??将图２－２中递归信道合并操作推广到Ｗ次信道复用的情形。组合信道％由??两个相互独立的组合信道％／２合并而成，即％从组合信道％的??输入?＜到＃次复用信道《＾的输入彳，存在转换关系式彳＝＜ＧＷ，其中??ＧＷ?＝?ＲＷ．Ｆ？＂，?Ｖ?＝?２＂，矩阵Ｒｗ表示；Ｖ阶比特翻转转置矩阵，Ｆ?＝?［１０；ｌｌ］，符??号？表示克罗尼克内积运算，且存在关系Ｆ？ｎ?ｚＦ＾Ｆ？”－１。进而存在组合信道％??到Ｗ次复用信道之间的转移概率：??％（少？，？丨仏）?（２－６）??其中，输出向量满足：＾ｅｊ／＇输入向量满足信道的合并操作由矩阵??Ｆ完全指定。矩阵与Ｆ？”具有相同数量的行，但是行的排列顺序不相同。??信道分解是指当＃次复用信道＾＂被极化综合之后，生成的组合信道％又??被分解为Ｗ个子信道＜‘＿＞，／ｅ［ＡＨ，?［ＡＴ｜?＝?｛１，２，．．．，Ａ＾的过程。其详细过程如下：??当＂＝２，信道分解过程可表示为％－＾（Ｗｆ，％（２）），分解后的子信道％⑴和??汗的转移概率为??Ｕ－ｙ?＾??，?（２－７）??＝ｆ?（少１?Ｉ?ｗｉ?？?ｗ２?，〇２?Ｉ?Ｗ２?）??ｕ２上??Ｋ＼ｙｆ＾）＾Ｗ２（ｙｆ＼ｕｆ）??（２－８）??＝?－＾（７，?Ｉｗｉ？＾）＾＾?Ｉｍ２）??进而，可写作更一般的形式：?
，以及等效信道模型中不同等效信道的通信特征。??。：＿默：…一词??Ｃｏ?ｃ?ｎ＝ｉ０??０?８?．水＋編丁?桌??ｔｎ?，．十??０?０，７－＾％米来十；产?……????！〇，－?＾?？??Ｓ〇．５－＾：ｖ?＾?－??ｒｏ?－ｘｌ．?＿＊ｒ?＇??彦?：：?＾?＿??十十，，?－??。．１?？遍？??０?２００?４００?６００?８ＣＫ）?１０００?１２００??ｎａｔｕｒａｌ?ｉｎｄｉｃｅｓ?ｏｆ?ｂｉｔ?ｃｈａｎｎｅｌｓ??图３－３比特信道容量在索引值自然排列下的分布??图３－３显示不同码长（７Ｖ＝２５６、５１２、１０２４）的极化码，在码率为０．５的条件下，??所有极化信道信道容量的分布情况。图３－３针对ＢＥＣ，研究不同长度的极化码，??经过信道极化操作后，极化信道的信道容量分布问题。ＢＥＣ信道的擦除概率??ｚ?＝?０．３２。我们从图３－３中不同长度的极化码的极化信道的信道容量分布情况，可??以看出随着极化码码长＃的增加，信道容量介于０和１之间的极化信道，在＃个??信道中所占比例越来越校也就是说，随着信道极化层《的增加，即《?＝?ｌ〇ｇ２Ｗ，??极化信道的信道容量出现两极分化：无噪声信道（容量接近１）和纯噪声信道（容量??接近０），这种极化现象有力地证明Ａｒｉｋａｎ在［１］中关于信道极化的理论结果。??图３－４表示不同码长下，极化码极化信道信道容量，按照升序排列后的整体??容量分布。随着码长的增加，极化码的容量分布曲线由〇过渡到１的曲线斜率越??６０??
本文编号：3282214
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/xxkjbs/3282214.html
