基于rs码的超宽带系统的误码性能分析

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1、基于RS码的超宽带系统的误码性能分析//.paper.edu.cn-1-基于RS码的超宽带系统的误码性能分析李宝宝1，张朝霞2，王华奎11太原理工大学信息工程学院，太原（030024）2太原理工大学计算机基础教学部，太原（030024）摘要：多址接入技术中跳时序列（TH：Time-Hopping）的设计对系统的性能至关重要。本文在通过深入分析Reed-Solomon码各项指标的基础上，通过用RS码代替随机跳时码，对脉位调制（PPM）和脉幅调制(PAM)的超宽带系统进行Matlab仿真。仿真结果表明：该方

2、法产生的跳时序列比传统跳时码序列具有更低的误码率。关键词：超宽带，脉位调制，脉幅调制，Reed-Solomon码，误码率中图分类号：TN911；TN9111.引言超宽带（UWB）技术是近年来发展很快的一种新型通信技术，其采用极窄脉冲串来携载信息，因此，UWB信号具有相对于较低中心频率的极宽频谱宽度。典型的UWB信号的相对带宽至少为20%，或绝对带宽超过500MHz。其超宽的带宽使接收信号具有十分良好的时间分辨能力，具有很好的衰落抑制能力，易于Rake接收机的使用以实现多径分集接收。而相对较低的中心频率使

3、UWB信号具有穿透障碍物的能力。这些特点使UWB系统成为短距离高速室内无线通信的很好选择，而且在传感器网络、控制网络、定位测距等方面也具有广泛的应用前景。在基于UWB技术的多址通信系统中,系统容量往往是系统设计的关键因素,而多用户干扰下的误码性能则是系统容量的重要指标[1]。跳时序列族中序列的数目直接决定了超宽带无线电通信系统的用户数目,同时它也是同步与信道检测的可靠保证,所以跳时序列性能的优劣对整个超宽带无线电通信系统性能有直接影响。为了满足系统的要求,跳时序列必须具有良好的相关性能,即良好的自相关性

4、和互相关性。2．跳时码PPM和PAM是超宽带无线通信系统中最典型的调制方式，这两种模型都具有使用调试码的特点。概括起来，跳时码在这两种模型中所起的作用主要有以下几点：第一，控制发射冲激脉冲的时刻。PPM系统模型和PAM系统模型的差异主要体现在前者传输的信息符号参与了脉冲发射时刻的控制，后者没有。第二，系统的多址源。两种系统模型在多用户工作条件下都可以依赖于跳时码来区分不同用户的发射信号。第三，降低多址干扰。多用户条件下，两种系统模型均存在来自不同用户的大量脉冲相碰撞的可能，从而导致系统误码率大幅度提高，

5、最终系统失效。但是，这一灾难性问题可以通过设计良好性能的跳时码予以完美解决。由此可见，跳时码设计得好坏在很大程度上决定了PPM和PAM系统的性能。为使系统正常工作，系统不同用户间的脉冲碰撞要尽可能少，系统不同用户间的脉冲碰撞次数是通过跳时码的相关函数来表征的，相关函数值越大，表明系统不同用户间脉冲碰撞次数越多，系统性能越差，反之，系统性能越好。同时，跳时序列的设计还应考虑序列集中的码字数量，数量越多，系统容纳的用户也就越多。如果跳时码导致不同用户的大量脉冲相碰撞，则这种码为灾难码。设计跳时码时要避免出现

6、灾难码[3]。中国科技论文在线中国科技论文在线中国科技论文在线//.paper.edu.cn-2-3.Reed-Solomon码Reed-Solomon码（简称RS码）是一种纠错码，是q进制BCH循环码中最重要的子类，用固定寄存器和m序列发生器来产生。RS序列是一种多进制的具有最大的最小距离的线性序列，硬件产生比较简单，具有优良的互相关性能及自相关性能，并且具有较多的序列数目。其中（q-1,2）RS码性能最好：序列数目为q，汉明自相关旁瓣为0，汉明互相关值不大于1，是非重复序列族；3.1RS码的基本原理

7、RS码是一种纠错码，是q进制BCH循环码中重要的子类，1960年由I.S.Reed和G.Solomon提出。同时，它也是一种最佳的跳时序列族。1967年，L.I.Bluestein提出了利用扩展RS码（增长2比特）来构造跳时序列族。随着多址通信的发展，RS码在跳时通信领域得到越来越多的关注。RS码是一种长N=q-1的q元域BCH码。假设跳时的用户地址数目pn与有限域GF(q)中的元素数目q相等，即q=pn。式中p为素数，n为整数。这样，一个跳时图案（x1(K),x2(K),...xq-1(K))就对应q

8、元有限域上的一个RS码序列（y1(K),y2(K),...yq-1(K)）,yi(K)属于GF(q)，i=1,2,...q-1。3.2RS码的编码方法RS码的编码方法有两种，一种按系统码方法生成，另一种按非系统码方法生成。在通信中通常按非系统码方法生成RS码。（L，b）非系统RS码的具体编码方法如下：有b个信息位，定义于GF(q)的RS码是生成矩阵????????????????????????????????=????????????)1