喷泉码技术及其在无线通信系统中的应用研究

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1、分类号密级编号ＵＤＣ武汉大学博士学位论文喷泉码技术及其在无线通信系统中的应用研究研究生姓名：朱文杰指导教师姓名、职称：易本顺教授学科、专业名称：通信与信息系统研究方向：信道编码二〇一七年十月学位论文使用授权书一（式两份，此份交《中国博士学位论文全文数据库》期刊社存档）本论文作者完全了解学校关于保存、使用学位论文的管理办法及规定，即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，接受社会监督。本人授权武汉大学可以将本学位论文的部分或

2、全部内容编入学校有关数据库和收录到《中国博士学位论文全文数据库》进行信息服务，也可以釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存或汇编本学位论文。一□两年本论文提交□当年／□年／／□三年以后，同意发布。一若不选填则视为年以后同意发布。注：保密学位论文，在解密后适用于本授权书。．作者签名＆、导师签名：以，（丨月ｙ日产武汉大学研究生学位论文作者信息论文题目臂财这么办域择釦妓爾＾＾％［姓名学号答辩曰期＞〇／／年／月夂矣７／、项年；论文级别博士缸硕士口院／系／所屯＞丨专业今信复在１｜＿联系

3、电话Ｅｍａｉｌ＿通ｆ＿地址邮编）：（备注：４２ＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒｔｈｅＤｏｃｔｏｒａｌＤｅｒｅｅｇＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＰｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆＦｏｕｎｔａｉｎＣｏｄｅａｎｄＩｔｓＡｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎＷｉｒｅｌｅｓｓＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｐｐＳｓｔｅｍｙ－ＢＺｈｕＷｅｎｉｅｙｊＳｕｅｒｖ－ｐｉｓｅｄｂｙＰｒｏｆ．ＹｉＢｅｎＳｈｕｎＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＩｎｆｏ

4、ｒｍａｔｉｏｎＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＷｕｈａｎ，Ｈｕｂｅｉ，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ，４３００７２Ｏｃｔｏｂｅｒ，２０１７论文原创性声明（黑体小二号字）：立进行研究工作本人郑重声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已发表或撰写的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者（签名）：Ｗ年ＩＩ月Ｈ曰（以上内容用宋体四号字）论文创新点

5、本论文的主要贡献与创新点体现在如下几方面：一（１）针对中国剩余定理在模运算喷泉码译码过程中的固有不足，本文提出种基于扩展欧几里德定理的译码算法。该算法采用合并线性同余方程组，避免分解因子非互质情况下求解乘率因子失败的问题。模运算喷泉码将信息数据编码为自然数一分解因子和相对应的模余数的数据包，接收方只要获取定数目的编码数据包就能成功解码。基于扩展欧几里德定理的译码算法扩展了模运算喷泉码的分解因子范围，提高了编译码效率，本文通过理论分析和数值仿真验证了这种编译码算法的可行性。（２）针对非连续正交频分复用（ＮＣ

6、ＯＦＤＭ系统具有边带功率（Ｓｅｌｏｂｅｏｗｅｒｉｄ＿）ｐ）一大及峰均比（ＰｅａｋｔｏＡｅＰｏｗｅｒＲａｔｉｏ，ｖｅｒａｇ，ＰＡＰＲ）高等问题提出种基于喷泉码的改进算法，采用喷泉多选择序列算法，通过喷泉编码及序列映射的思想，降低边带功率及系统ＰＡＰＲ，。仿真实验表明喷泉编码改进算法能有效减少ＮＣＯＦＤＭ系统中＿感知用户对于授权用户ｌｉｃｅｎｓｅｄｕｓｅｒ的干扰，通过喷泉编码设定目标ＰＡＰＲ将（）ＮＣＯＦＤＭ系统ＰＡＰＲ控制在合理范围内，从而有效解决ＮＣＯＦＤＭ信号放大失真＿＿问题，提升系统整体性能。

7、（３）将改进模运算喷泉码应用于多载波通信系统，在删除信道环境中研究和仿真验证其性能。由于改进模运算喷泉码每个接收数据包都直接参与译码，译码效率一较高，所以为了正确传输定数目的数据包，在相同译码冗余度情况下，对比鲁棒孤子喷泉码及Ｒａｐｔｏｒ喷泉码，改进模运算喷泉码重传数据包个数更少、吞吐量更高，说明模运算喷泉码译码效率高于传统喷泉码。（４）为了改善差分跳频（ＤｅｒｅｎｔｉａｌＦｒｅｕｅｎｃＨｏｉｎ，ＤＦＨ系统抗部分频ｉｆｑｙｐｐｇ）一带干扰性能，提出种将喷泉码Ｆｏｕｎｔａｉｎｃｏｄｅ，ＦＣ应用于ＤＦＨ的喷泉

8、码差分跳频（）－Ｆｏｕｎｔａｉｎｃｏｄｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａ－ｌｆｒｅｕｅｎｃｈｏｐｐｉｎｇ，ＦｏｕｎｔａｉｎＤＦＨ级联编码系统（ｑｙ；在加性）高斯白噪声信道（ＡｄｄｉｔｉｖｅＷｈｉｔｅ