基于編碼的協(xié)作通信技術(shù)研究.pdf

1、協(xié)作通信技術(shù)利用多用戶間的協(xié)作，共享彼此的資源，從而獲得一定的空間分集增益，提高了系統(tǒng)的有效性和可靠性。協(xié)作通信技術(shù)不僅可以應(yīng)用在蜂窩移動通信網(wǎng)中，還可以應(yīng)用于傳感器網(wǎng)絡(luò)、無線自組織網(wǎng)絡(luò)等多種場合，因此成為近年來通信領(lǐng)域研究的熱點。本文在深入分析國內(nèi)外研究工作的基礎(chǔ)上，針對基于編碼的協(xié)作通信技術(shù)展開研究，取得的主要成果如下:
　　以移動通信系統(tǒng)下行鏈路為系統(tǒng)模型，提出了一種基于Alamouti空時編碼的放大轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)作傳輸協(xié)議。首先，

2、推導(dǎo)了瑞利衰落信道下M-PSK(M-ary Phase Shift Keying)調(diào)制時該系統(tǒng)的誤符號率及高信噪比區(qū)域的漸進表達式。該方案能獲得階數(shù)為4的分集增益，有效提高了系統(tǒng)的可靠性。其次，推導(dǎo)了信源與中繼的最佳功率分配閉式表達式，使系統(tǒng)總功率不變時系統(tǒng)的誤符號率最小。
　　研究了基于數(shù)字噴泉碼的單中繼協(xié)作傳輸技術(shù)，提出了兩種編碼方法。針對中繼協(xié)作傳輸?shù)挠嬎銖?fù)雜度和傳輸延遲問題，提出了一種分布式數(shù)字噴泉碼——DLT碼(Deco

3、mposed Luby Transform codes，DLT)，設(shè)計了DLT碼的兩層編碼度分布函數(shù)，并提出了一種基于DLT碼的協(xié)作通信傳輸協(xié)議。與現(xiàn)有的無碼率傳輸相比，該方案在各鏈路的丟包率較大時能有效減少中繼節(jié)點的復(fù)雜度和系統(tǒng)傳輸延遲。針對誤符號率的差錯平臺問題，提出了一種新的規(guī)則變量節(jié)點度LT碼編碼方法，該方法省去了現(xiàn)有方法中對變量節(jié)點度值表的排序、查找和更新過程，降低了編碼復(fù)雜度，并利用對度分布的修正改善了解碼瀑布區(qū)域，最后將該

4、編碼方法應(yīng)用到單中繼協(xié)作通信系統(tǒng)，并對誤符號率進行了分析。與現(xiàn)有方法相比，該方法能節(jié)省系統(tǒng)編解碼時間，在有效降低誤符號率差錯平臺的同時，減少了譯碼所需信源平均傳輸次數(shù)。
　　為了提高多中繼無碼率傳輸?shù)念l譜效率，提出了一種基于網(wǎng)絡(luò)編碼和中繼選擇的多中繼無碼率協(xié)作傳輸協(xié)議。該方法先建立成功譯碼的中繼集合，利用中繼選擇策略選擇最佳中繼參與協(xié)作，與此同時源節(jié)點發(fā)送當(dāng)前消息塊與下一個數(shù)據(jù)塊的網(wǎng)絡(luò)編碼信息，即可同時獲得分集增益和網(wǎng)絡(luò)編碼增益。