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随着无线通信的发展,协作通信技术引起学者的广泛关注。该技术可以使具有单根天线的移动终端获得类似于MIMO系统中的分集增益,其基本思想是在多用户环境中,具有单根天线的移动终端可以按照一定的方式来共享彼此的天线,产生一个虚拟MIMO系统。近几年来,在协作通信领域中,大多数的研究是基于Turbo码和LDPC码的理想中继协作通信,即信源信息传送给中继节点时默认不出错,但在实际无线通信环境中,由于噪声的存在,出错是不可避免的,中继节点重新编码传输信息时,进而造成错误扩散。可见,在非理想协作通信环境下如何将信道编码方式与协作通信的理念相结合带来更大的增益,设计出有效的协作通信方案有很高的学术研究价值和现实意义。本文的研究工作主要包括以下几方面:1.在充分理解Shannon信道容量和有噪信道编码定理的基础上,着重从编码的角度研究协作通信的几种基本的信道及其信道容量。2.在点对点通信的环境下,研究了Turbo码和正规LDPC码的编译码方式及其性能。3.提出了基于Turbo码的理想和非理想中继协作通信方案。方案中在发送端使用卷积码编码,而在目的接收端使用Turbo码进行译码。经研究表明,在发送信源信息所需总功率相同的条件下,协作通信优于点对点通信。可见,协作通信系统带来了一定程度的编码增益和分集增益。在非理想中继协作通信环境下,分析了在中继节点处几种出错情况,并给予了相应的补救措施。4.主要研究了基于非正规LDPC系统码的源节点到中继节点的通信链路无噪声的理想中继协作通信系统和有噪声的非理想中继协作通信系统。提出了有效的联合迭代译码技术和新颖的预译码技术,构造了非正规LDPC系统码。在该协作通信方案发送端的编码阶段,源节点与中继节点使用不同的非正规LDPC系统码进行编码,降低了两组校验序列的相关性,其作用类似于Turbo码中的交织器。在目的接收端的译码阶段采用联合迭代译码,其类似于Turbo码译码器中的串行级联和反馈机制,在译码的每一次迭代中都完成了两个子译码器的信息传递。虽然由源节点和中继节点间的通信链路上信道条件的不理想给系统带来了一定程度的性能下降,但通过协作通信及其联合迭代译码,编码增益和分集增益被充分利用,显著地提高了整个系统的性能,充分体现了编码协作通信的优势。