基于LDPC码的IDMA通信系统性能研究

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近几年来,交织多址接入(Interleave Division Multiple Access)技术作为第四代移动通信的关键技术之一被广泛的研究。IDMA系统不仅继承了CDMA系统的许多优势,特别是抗干扰性好,抗多径衰落,而且它自身还有许多的优势,如采用了一个非常简单的Chip by Chip的迭代接收结构,具有更高的频谱效率和更好的多用户性能等。为了使该系统更加接近多址接入的信道容量限,将优秀的逼近Shannon限的线性分组码LDPC码(Regular Low Density Parity Check Codes)与IDMA技术相结合,设计了一种基于LDPC码编码的交织多址接入(IDMA)系统。通过计算机仿真,对所设计系统的性能进行了深入的研究和分析,找到了适合该系统传输的最佳LDPC码码率,并与传统的基于卷积码编码的IDMA系统在不同传输环境下进行了全面的比较。仿真结果表明,设计的系统不但继承了IDMA系统的优良性能,而且与传统编码的IDMA系统相比较,具有能够更加接近多址接入的信道容量限,可以获得更多的编码增益和提供更高品质的通信服务等优势,并且中等LDPC编码码率对该系统来说是最佳的选择。在高斯白噪声( AWGN )信道中,设计的16个用户的系统在误比特率为10- 6的情况下离多址接入的信道容量限大约是2.6个dB,优于卷积码编码的系统大约3.4个dB,并且该系统最佳的LDPC码码率是在0.4到0.5之间。在瑞利快衰落信道下,甚至编码长度短到512bit设计的系统相对于传统的基于卷积码编码的系统,在误比特率为10-6的情况下仍然有大约3个dB的编码增益。结果清楚的表明,LDPC-Coded IDMA System非常适合高速数据传输业务的需求,对于未来的数字通信系统有非常深远的意义。
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