解码前传半双工中继信道下基于LDPC码的协作编码方案设计

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1、重点基础研究发展计划、作者简介陈紫强，湖南沅江人。1998年毕业于西安电子科技大学、获学士学位。2003年毕业桂林电子工业学院获硕士学位。导师：欧阳缮主要研究方向：信道编码，协作编码，语音信号处理等。已在《电子与信息学报》、《通信学报》等权威、核心刊物和国际重要学术会议发表学术论文20多篇。参与国家国家自然基金等项目。ZiqiangChen，wasbominYuanjiang，HuNanProvince，China,in1973．HereceivedhisB．A．inAutomaticControlfromXiDianUniversity,Xi’孤，China,in1998，theM

2、．S．degreeinelectricalengineeringfromGuilinUniversityofElectronicTechnology,Guilin，China,in2003．HisresearchinterestsincludeChannelCoding，CooperativeCoding，SpeechSignalProcessing．Hehaspublishedover20joumalandconferencepapers，suchastheJournalofElectronics&InformationTechnology,Journalofcommunicati

3、on．HeParticipateinmanyprojects，suchasthenationalkeybasicresearchprogramandNmionalNaturalScienceFoundationprojectetc．学位论文独创性(或创新性)声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究_T-作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均

4、已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：日期加J；．√．o关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借闭论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再攥写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。(保密的论文在解密后遵守此规定)1．本人签名：导师签名：日期：7口J；．石．乙日期：≯“．f2-摘要协作通

5、信技术利用网络中闲置的天线资源为中继协助信源节点与目的端通信，通过空间分集克服信道衰落的影响。比，协作编码具有更高的谱效率。目前，复杂度校验矩阵的构造等方法比较成熟。与直接转发信源节点信息的协作方式相点到点信道的LDPC编码、译码、及低鉴于中继信道的特殊性，传统的基于点到点信道条件设计的LDPC码不能很好的适用于中继信道。本文紧密围绕协作编码技术的实际问题，研究了解码前传半双工中继信道下基于LDPC码的协作编码方案设计方法，基于打孔优化和校验矩阵扩展优化的LDPC协作编码方法，主要成果概括如下：1、分析了打孔LDPC码和协作编码方法的特点，指出现有打孔协作LDPC码存在的问题，从提高

6、协作编码增益和译码复杂度的角度出发，提出基于打孔协作LDPC码的优化构造与译码方法。第一步，为了提高打孔LDPC码在协作编码系统的编码增益，提出了母码校验矩阵的优化构造方法。在该方法中，首先结合码率兼容条件，采用度分布优化扩展的约束优化算法提高母码渐进性能。然后根据打孔变量节点的恢复树结构，优化母码校验矩阵结构，提高信源节点一中继节点信道上传输打孔子码的误码性能。第二步，针对打孔协作LDPC码的译码迭代次数过高的问题，提出基于打孔变量节点分组优化和串行调度的BP译码算法。首先按消息的可靠度对打孔变量节点进行分组，译码时优先对可靠度较高的变量节点分组进行调度，从而加快译码收敛速度。当译

7、码次数较低时，该译码方法的性能优于BP算法和随机分组洗牌BP算法，特别是当中继靠近目的端时，译码性能改善越明显。2、为了避免因打孔造成协作编码的性能损失，提出基于校验矩阵扩展优化的协作LDPC(OEPCMC．LDPC)码设计方法。首先从信源LDPC子码和OEPCMC—LDPC码的关系出发，构造了一种具有码率兼容结构的协作LDPC码校验矩阵及其tanner图。接着，为了分析OEPCMC．LDPC码的渐进性能，结合信源节点一中继节点和中继节点一目的端的信道条件