標準與非標準信道下信源屬性對聯(lián)合信源信道編譯碼的影響.pdf

1、信源編碼和信道編碼作為信息論的重要組成部分一直備受關(guān)注。長期以來，基于香農(nóng)信源和信道分離編碼定理設計的通信系統(tǒng)一直占據(jù)主導地位，但是該理論自身的局限性使得其在許多實際應用場景中的性能并不是最優(yōu)的。因此聯(lián)合信源信道編碼(Joint Source-Channel Coding，JSCC)應運而生，其可有效借助殘留的信源壓縮冗余信息來提高系統(tǒng)整體性能，以保證通信系統(tǒng)達到聯(lián)合最優(yōu)狀態(tài)。
　　在眾多的聯(lián)合信源信道編碼實現(xiàn)方式中，以低密度奇偶

2、校驗(Low-DensityParity Check，LDPC)碼同時作為信源編碼和信道編碼的新型聯(lián)合編碼結(jié)構(gòu)的性能已被證明優(yōu)于傳統(tǒng)的分離編碼結(jié)構(gòu)。借助原模圖LDPC碼的優(yōu)越性能，以原模圖LDPC碼同時作為信源編碼和信道編碼的聯(lián)合信源信道編碼系統(tǒng)的誤碼率(BitError Rate，BER)性能可被進一步提升。
　　目前，對于如何最優(yōu)化聯(lián)合信源信道編碼系統(tǒng)雖已在理論上獲得部分解決，例如在率失真測量情況下，聯(lián)合信源信道編碼系統(tǒng)的優(yōu)化

3、已獲得部分優(yōu)化結(jié)論，但是在BER測量系統(tǒng)的理論成果尚且不足。因此探究信源屬性對基于原模圖LDPC碼的聯(lián)合信源信道傳輸系統(tǒng)的BER性能影響具有重要意義。
　　本文首先在標準傳輸信道(即加性高斯白噪聲信道，Additive White GaussianNoise，AWGN)中，探究了信源屬性（熵值）、傳輸碼率、譯碼迭代次數(shù)以及與傳輸信源相關(guān)的邊信息對聯(lián)合信源信道編碼系統(tǒng)的BER性能影響。通過仿真比較發(fā)現(xiàn)，信源熵值小于信源編碼碼率時，則

4、信源熵值是影響聯(lián)合編碼系統(tǒng)BER性能的決定性因素;否則，譯碼端邊信息與所傳輸信源的相關(guān)性則是影響該系統(tǒng)BER性能的關(guān)鍵性因素。
　　其次，在非標準傳輸信道（瑞利衰落信道）中，本文提出了一種新的聯(lián)合原模圖外信息轉(zhuǎn)移(Protograph EXtrinsic Information Transfer，PEXIT)算法，其將信源統(tǒng)計特性以及接收天線分集考慮在內(nèi)。借助聯(lián)合PEXIT分析，本文揭示了信源統(tǒng)計特性（稀疏性）比接收分集階數(shù)對提高