无线网络编码调制理论及技术研究

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无线通信技术的迅猛发展使得越来越多的用户共享越来越丰富的无线信息服务,这是有限的无线资源面临的一个巨大挑战。中继技术的提出使得无线资源被进一步充分利用,而引入网络编码又提高了无线中继网络的频谱效率。另外,传统的网络编码要求极低的信道误码才能保证系统的有效性和可靠性,而无线信道的复杂性会带来较高的信道误码率,联合网络编码与信道编码进行优化设计才能够真正带来无线网络性能的提高。因此,在无线中继网络场景下,联合信道编码技术设计网络编码方法,能够充分利用分集增益、信道编码增益、网络编码增益,提高无线通信系统的可靠性与有效性。本论文基于多址接入无线中继网络场景,联合信道编码设计网络编码新方法,并对新方法的性能进行了深入的研究与分析对比。研究内容与创新之处主要包括:第一,针对相干解调存在的相位模糊问题,本论文设计了基于差分调制的网络编码方法,并采用比特交织编码调制-迭代译码的思想弥补了差分调制带来的性能损失,研究对比了新方法在采用两种编码(卷积码和低密度校验码)结合差分幅度调制在格雷映射和改进集合分割映射下的性能;第二,基于多元低密度奇偶校验码设计了有限域网络编码方法,将新方法的应用由简单特定网络场景拓展至多用户多中继网络场景,利用多用户与多中继之间的稀疏校验关系,采用校验节点更新规则进行网络译码,在网络译码与信道译码之间引入迭代机制,充分利用了多用户分集、网络分集和编码增益。并且,设计了相应的二元编码方法,仿真结果表明,多元方法较二元方法取得显著的性能增益。总之,该论文对联合信道-网络编码技术进行了深入的研究,提出了可靠高效的网络编码新方法。
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