喷泉码在UHF频段数据传输系统中的应用研究

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随着无线通信技术的发展,特高频(Ultra High Frequency,UHF)频段凭借其优异的特点被广泛应用于移动通信、无线网络中。为了保证信息在UHF频段的复杂噪声信道中高效、可靠、安全的传输,必须设计出具有较低误码率、较高的传输速率、能对抗多种复杂信道环境的无线数据传输系统。并且在保证系统的有效性和可靠性的同时,还要兼顾系统的复杂度。数字喷泉码是一种新颖的线性纠错码,具有无固定码率的特点,能够在信道状态未知的情况下,自动地根据信道条件匹配相应的速率。这种码字最初被设计应用于删除信道中,其编译码算法简单,有较好的纠删能力,也被国内外学者广泛关注研究,并将其应用于无线信道中。本论文以喷泉码为研究对象,深入研究喷泉码的度分布设计及编译码方法,并结合UHF频段的信道特点,对喷泉码的码型设计,应用方案等方面进行研究,为喷泉码实际应用于UHF频段提供借鉴和参考。首先,对典型的喷泉码的原理及性能进行研究,主要是对常用的LT码和Raptor码的编译码原理及算法进行研究。由于LT码中,度分布设计直接影响编译码算法的复杂度,因此,本文对常见的度分布,如:理想孤波分布、鲁棒孤波分布、泊松分布进行研究分析,并选取适用于UHF频段的度分布函数。对于Raptor码,本文采用LDPC码作为预编码,仿真比较了采用同一度分布的Raptor码与LT码的译码性能。对UHF频段信道特性进行研究,选取典型应用场景下的信道参数,建立相应的信道仿真模型,进一步构建UHF频段数据传输系统仿真模型。结合应用条件进行码型设计,选择合适的编译码算法及调制解调技术,在典型信道模型下,进行系统性能仿真,并分析比较码长、译码算法等对系统性能的影响,得到适用于UHF频段数据传输系统的数字喷泉码设计方法。
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