重復(fù)累積碼在協(xié)作分集系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、重復(fù)累積(Repeat Accumulate，RA)碼兼具Turbo碼編碼簡(jiǎn)單和低密度奇偶校驗(yàn)(Low density parity check，LDPC)碼譯碼復(fù)雜度低的優(yōu)點(diǎn)，且有著接近香農(nóng)極限的糾錯(cuò)性能，是當(dāng)前編碼領(lǐng)域的一個(gè)主要研究方向。協(xié)作分集是對(duì)多輸入、多輸出(Multiple-Input Multiple-Out-put，MIMO)技術(shù)的進(jìn)一步擴(kuò)充，其中的編碼協(xié)作則是分集技術(shù)與糾錯(cuò)編碼的有效結(jié)合。本文以對(duì)RA碼的研究為基礎(chǔ)，重

2、點(diǎn)研究其在協(xié)作分集系統(tǒng)中的應(yīng)用，所做的主要工作如下：
　　 1)對(duì)應(yīng)用于協(xié)作分集系統(tǒng)的RA碼的構(gòu)造問(wèn)題進(jìn)行了研究。從對(duì)RA碼的Tanner圖的分析出發(fā)，得出RA碼H矩陣的構(gòu)造和Tanner圖的關(guān)系：RA碼的H矩陣分為H1和固定結(jié)構(gòu)H2，H矩陣的構(gòu)造主要是對(duì)H1的構(gòu)造。將LDPC碼H矩陣構(gòu)造方法引入到RA碼H矩陣的構(gòu)造，主要采用Gallager算法、Mackay算法和PEG算法構(gòu)造了一種無(wú)4環(huán)的H矩陣。通過(guò)對(duì)三種算法構(gòu)造出的RA碼

3、在AWGN信道和Rayleigh信道條件下進(jìn)行了仿真，結(jié)果表明PEG算法構(gòu)造出的RA碼性能最優(yōu)。
　　 2)對(duì)基于RA碼的放大轉(zhuǎn)發(fā)(Amplify Forward，AF)和譯碼轉(zhuǎn)發(fā)(DecodeForward，DF)系統(tǒng)的誤碼率和中斷概率性能進(jìn)行了理論分析。以RA碼的AF系統(tǒng)和DF系統(tǒng)為模型，首先計(jì)算信源到中繼再到信宿的鏈路信噪比及信源到信宿的鏈路信噪比，然后將到達(dá)信宿的兩路信號(hào)進(jìn)行最大比合并，從而得到總的接收信噪比，通過(guò)對(duì)此信

4、噪比對(duì)應(yīng)的概率密度函數(shù)求積分得到理論誤碼率性能。對(duì)中斷概率的分析則是計(jì)算整個(gè)鏈路的互信息量小于碼率的概率。分析表明，與不采用協(xié)作的直接傳輸方式相比，AF和DF協(xié)作方式的性能都有所提升。
　　 3)對(duì)RA碼在編碼協(xié)作系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究與仿真。采用的方案為：第一次編碼直接在信息位后加入CRC校驗(yàn)位，在協(xié)作用戶正確接收到信息后才進(jìn)行第二次編碼(RA編碼)，信宿根據(jù)協(xié)作情況的不同采取不同的信號(hào)組合方式，然后進(jìn)行譯碼。仿真結(jié)果表明，在