基于bicm-id系统的信道编码性能分析new

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1、基于BICM-ID系统的信道编码性能分析[摘要]对于BICM-ID系统，编码，交织器、调制星座的选择以及编码比特到星座符号的映射方式都会影响迭代译码的性能，其中编码和交织器是决定系统迭代译码性能的关键因素之一，对系统性能影响较大。本文主要基于8PSK调制SP映射相结合的BICM-ID平台，从不同码率、织深度以及迭代次数分别对系统性能影响进行分析，研究卷积编码和交织技术相结合对整个系统的性能影响。[关键字]BICM-ID；信道编码；卷积编码；交织器PerformanceAnalysisofChannelC

2、odingbasedonBICM-IDSystemLanXuliu(SchoolofInformationEngineering,CommunicationUniversityofChina,Beijing100024，China)[Abstract]InBICM-IDsystem,coding,interleaver,modulationconstellations,andthecodingbittoconstellationsymbolmappingwillaffecttheperformanceo

3、fiterativedecoding.Codingandinterleaverwhicharekeyfactorsdecidetheiterativedecodingperformanceofthesystem.Thispaperanalyzesdifferentrate,interleavingdepthanditaretion,andresearchsConvolutioncodingandinterleaverwhichhaveanimpactonperformanceofthesystem.[K

4、eywords]BICM-ID；Channelcoding；Convolutioncoding；Interleaver比特交织编码调制迭代译码系统（BICM-ID）是基于网格编码调制技术（TCM），并将解调器纳入到迭代译码的过程中，通过在解调器和译码器之间进行译码信息的迭代来完成译码,这种译码思路最早由LiXiaodong等提出。BICM-ID系统具有灵活性强、频谱利用率高、性能优异等特点，并在AWGN信道下其性能逼近T-TCM的性能[1]。在BICM-ID系统中，编码，交织器和调制方式以及星座映射等都

5、会影响迭代译码的性能，其中编码和交织器是决定系统迭代译码性能的关键因素之一，对系统的影响较大。理论上，BICM-ID系统的交织深度越大，信号的相关性将会减小，抗突发错误的能力就会随之增加，即系统性能越好。但采用长交织会给系统带来更大的延时，因此在实际应用中应该综合考虑系统性能要求来选择交织深度。本文首先对基于8-PSK调试，SP星座映射的BICM-ID系统在AWGN信道下进行MATLAB仿真，验证BICM-ID系统性能，研究分析卷积码码率和约束长度、交织技术、迭代次数对整个系统的性能影响，并对仿真结果进

6、行总结归纳，最后得出相关结论。1BICM-ID系统相关技术1.1BICM-ID基本原理比特交织编码调制迭代译码（BICM-ID）是一种将编码、调制和迭代译码等相结合的技术，可有效地解决无线通信系统的传输效率和传输可靠性问题。BICM-ID系统[2]原理图如图2.1。图2.1BICM-ID系统原理图从原理图可以看出，BICM-ID系统在通信系统结构中加入了比特交织和软输入软输出译码器。BICM-ID系统的工作过程：信息比特流经过编码器输出码字序列，码字序列经过比特交织器后输出相关性小的比特序列，再送入映射

7、调制器后进行信道传输，然后送入解比特交织器进行解交织，最后使用软输入软输出译码器进行迭代译码。在迭代进行过程中，分量译码器之间也通过相互交换软比特信息提高译码性能，使BICM-ID系统性能更加良好。1.2卷积码的基本原理卷积码是1955年由爱丽斯提出的一种性能优越的信道编码[3]。卷积码是数学信号处理领域的卷积运算，它的码字不仅和当前的输入有关系，还和以前的输入有关系。卷积码编码器的输入和输出是一种卷积运算关系，其解码器是编码器的逆系统。非分组码的卷积码（n，k，M）编码器[4]，M为卷积码的约束长度，

8、每k个比特输入，得到n比特输出，k/n为编码效率。卷积码（n，k，M）在任一段规定时间内产生n个码元，它不仅取决于当前段的k个信息，还取决于（M-1）段的信息。卷积码常用的表示方法：生成多项式表示法，树图表示法，状态图表示法和网格表示法[5]。不同的卷积码的表示方法适用于不同的场合，它们本质上是等价的。卷积码中通常采用两种距离：最小距dmin和自由距dfree。最小距dmin是卷积码中长度为nM的编码后序列之间的最小汉明距，自由距dfree