高阶调制下物理层网络编码中继映射方案设计与性能分析

《高阶调制下物理层网络编码中继映射方案设计与性能分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文高阶调制下物理层网络编码中继映射方案设计与性能分析RELAYMAPPINGSCHEMEDESIGNANDPERFORMANCEANALYSISOFPHYSICALLAYERNETWORKCODINGWITHHIGHORDERMODULATION徐千慧哈尔滨工业大学2015年7月国内图书分类号：TN925+.3学校代码：10213国际图书分类号：654.9密级：公开工程硕士学位论文高阶调制下物理层网络编码中继映射方案设计与性能分析硕士研究生：徐千慧导师：王钢教授申请学位：工程硕士学科：电子与通信工程所在单位：电子

2、与信息工程学院答辩日期：2015年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN925+.3U.D.C:654.9DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringRELAYMAPPINGSCHEMEDESIGNANDPERFORMANCEANALYSISOFPHYSICALLAYERNETWORKCODINGWITHHIGHORDERMODULATIONCandidate：XuQianhuiSupervisor：Prof.WangGangAcademicDeg

3、reeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectronicandCommunicationEngineeringAffiliation：SchoolofElectronicandInformationEngineeringDateofDefence：July,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology摘要摘要网络编码被认为是一种具有革命性的技术，其在信息论领域取得的重要突破激发了其在无线通信中的

4、应用。而最具代表性的研究场景就是基于物理层网络编码(PNC：Physical-layerNetworkCoding)的协作无线双向中继网络。相比传统单向中继传输方法，基于物理层网络编码的无线双向中继方案中，允许中继节点对交互信息进行处理，进而能够有效降低双向信息流在无线中继网络中传输时间的开销，提高网络吞吐量。目前，物理层网络编码已经受到了国际学术界及产业界的广泛关注。本文首先总结了物理层网络编码在无线通信领域的研究成果。从两种常见的中继方式入手，介绍了网络编码的基本思想和实现方案和各自的优缺点。与传统的网络编码相比，物理

5、层网络编码在信息交换速率上有明显的提升。以BPSK等两种低阶调制为基础，论述了对称调制下物理层网络编码的具体方案及理论误码率；给出了一种不对称调制下的叠加信号星座判决方法。对于高阶调制下的物理层网络编码，采取信道均衡的预处理，详细推导了16QAM-QPSK和8PSK-QPSK的叠加信号表达式。绘制叠加信号星座图，划分叠加信号判决区域，计算叠加信号判决门限。对于ARB双向中继系统模型，统计两侧用户信息的所有可能关系，并将其进行编码及映射，即设计中继映射方案。计算物理层网络编码的中继平均错误概率，发现其与两侧用户发射信号的功率

6、比关系密切。仿真结果表明，不对称调制下的物理层网络编码中继错误概率达到最小值时，两侧用户发射功率之比需要达到某一特定的临界值。对中继采取mod4映射方案下的16QAM调制物理层网络编码进行性能分析。推导了中继映射前和映射后的理论误码率。仿真结果表明，物理层网络编码在提升系统吞吐量的同时，误码性能只下降了少许。另外，对于采用比特异或的传统中继映射，由于其不能实现叠加信号与网络编码的一一对应，因此提出了一种简易的改进方式。最后，结合低密度奇偶校验（LDPC）码，进行了物理层网络编码与信道编码的联合设计。关键词：无线双向中继系统

7、；物理层网络编码；高阶调制；联合设计IAbstractAbstractNetworkcodingisconsideredasarevolutionarytechnology,anditsimportantbreakthroughinthefieldofinformationtheoryhasstimulateditsapplicationinwirelesscommunication.ThemostrepresentativeResearchscenarioisthecooperativewirelesstwo-wayre

8、laynetworkbasedonphysicallayernetworkcoding.Comparedwiththetraditionalone-wayrelayingtransmissionmethod,physicallayernetworkcodingfortwo-waywirelessrela