全分集ldpc码设计与应用

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1、全分集LDPC码设计与应用DesignandApplicationwithFullDiversityLDPCCodes领域：电子与通信工程作者姓名：赵玉冰指导教师：陈为刚副教授企业导师：孔向军高级工程师天津大学电子信息工程学院二零一五年十二月摘要无线信道的衰落特性是影响传输可靠性的主要因素。如果某个传输分组的若干不同部分经历了不同的衰落因子，该信道则可建模为块衰落（BlockFading，BF）信道。传统信道编码技术例如低密度奇偶校验（Low-DensityParity-Check，LDPC）码在加性高斯白噪声（AdditionalWh

2、iteGaussNoise，AWGN）信道中可获得优越的性能，但在BF信道下会存在分集增益的损失。因此，本论文主要研究全分集LDPC码，该类码在分组衰落信道可以获得满分集，但是目前针对全分集LDPC码的研究多集中在全分集码的构造与理论分析。基于此，本论文研究全分集LDPC码结合分布式天线的应用，并搭建了低复杂度的硬件测试平台（Testbed），验证了全分集LDPC码在分布式天线的应用情景下可以获得优越的性能。具体而言：首先，搭建了低复杂度的结合分布式天线与全分集LDPC码的硬件测试平台。该测试平台采用低复杂度商用射频芯片（TI公司的CC

3、1101）与ARM平台，搭建了采用四个发射天线的分布式天线系统。每个天线分时传输全分集LDPC码的一部分，由于每次传输视为经历了平坦衰落，从而使整个码字经历了分块衰落。采用构建的测试平台，较好地验证了全分集LDPC码与传统针对AWGN信道设计的LDPC码的优势。进一步，基于搭建的硬件测试平台，结合上行链路的接收分集技术与反馈重传技术，设计了可靠的数据分发系统。该数据分发系统下行链路采用全分集LDPC码与分时传输的分布式天线；上行链路考虑到传输节点的复杂度限制，采用了编码复杂度低的Turbo码，并采用了多天线的分集接收，有效保证了上行链路

4、的可靠性；此外，还采用了反馈重传技术保证上行链路或者下行链路失效时仍可实现可靠传输。通过上述技术方案，实现了可靠的数据分发，从而验证了基于分布式天线与全分集LDPC码的高效传输技术，该技术可以进一步应用于无线传感器网络等。关键词：全分集LDPC码空间分集分集合并分布式天线ABSTRACTChannelfadingarethemainfactorsaffectingthetransmissionreliability.Ifseveraldifferentpartsofatransportpackethasdifferentfadingfa

5、ctor,thechannelcanbemodeledasablockfading(BF)channel.Conventionalchannelcodingsuchaslowdensityparitycheck(LDPC)codesinadditivewhitegaussiannoise(AWGN)channelscangetsuperiorperformance,butwillexistdiversitygainlossinBF.Inthispaper,wefocusonfulldiversityLDPCcodes，butcurren

6、tstudyonfulldiversityLDPCcodesaremoreconcentratedintheconstructionandthetheoreticalanalysis.Basedonthese,weresearchonfulldiversityLDPCcodescombinedwiththeapplicationofdistributedantennas,andbuildalow-complexityhardwaretestbed,toverifytheapplicationinadistributedantennasc

7、enarioscanachieveexcellentperformancefulldiversityLDPCcodes.Generallyspeaking:First,webuildacombinationoflowcomplexitydistributedantennawithfulldiversityLDPCcodeshardwaretestplatform.ItadoptslowcomplexitycommercialRFchips(CC1101)andARMplatform,setupfourtransmittingantenn

8、asdistributedantennasystem.Eachantennatime-sharingtransmitspartsofthefulldiversityLDPCcodes,sinceeachtr