基于数字喷泉码的自适应调制编码技术研究

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数字喷泉码是一种新兴的信道编码,具有无码率(rateless)特性。对原始数据分组进行编码可以得到无限长的编码分组序列,只要接收到足够多的编码数据就能以较高的概率成功译码。这样的特点使得数字喷泉码不需要信道具备重传机制。另外数字喷泉码满足网络传输所要求的普适性、实时性、鲁棒性,目前已在广播通信等领域受到了普遍关注。LT码及Raptor码是时下应用最多的数字喷泉码。自适应调制编码(AMC)技术作为一项能够提高系统吞吐量的关键技术已被广泛应用于无线通信系统中。该技术通过估计信道的质量状况自适应地调整各项发送参数,从而提高系统性能。其中参数包括发送功率、编码方式、码率大小、调制方式、星座形状等。如果将数字喷泉码和自适应调制编码技术结合起来看,我们会发现不只是AMC具有自适应特性,数字喷泉码也具有对信道的自适应能力。该类码可以在信道质量较好时,接收到少量的编码分组即可开始译码;而在信道质量较差时,接收较多的编码分组才能成功恢复原始数据。对于编码分组的不同数目,我们用译码效率来定量描述。本文基于LT码,通过控制调制方式和译码效率提出了一种新的适合数字喷泉码的自适应调制编码方案。为了证明该自适应调制编码方案能给系统带来性能上的较大提升,我们首先对各调制编码方案进行了性能仿真,然后根据性能指标得出一个可行的自适应方案,最后比较固定调制编码方案和自适应调制编码方案的吞吐量性能。结果表明,该自适应方案在满足目标性能的前提下,能够提高系统的吞吐量,改善系统的性能。
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