基于信息校正补偿的网络编码和LDPC码的联合设计方案.pdf

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4、ostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByZhuhongSupervisor:Prof.HuangXuejunFebruary2015摘要如今，随着无线网络的快速发展，更大的数据量，更快数据传输速率对无线通信技术提出了更高的要求。但是由于无线系统的衰落特性和覆盖范围的问题，大部分情况下，信息传输需要中继节点的转发才能完成，而传统观点认为中继节点只对信息存储转发而不做任何其他的处理。2000年，R.Ahlswede首次提出了网络编码的概念，利用中继节点对信息进行编码处理后再转发到目的节

5、点，大大提高了系统的信息传输速率。本文首先介绍了网络编码以及三种传统的中继转发模式，包括，放大转发模式，译码转发模式以及选择中继译码转发模式。然后介绍了网络编码技术在无线协作中继系统中的应用，可以看出网络编码技术能够增强系统可靠性，提高系统吞吐量，减少能量消耗等。同时，近年来的研究表明，LDPC码是逼近香农极限的好码，使得LDPC码的研究成为信道编码的研究热点，也被更广泛地应用在通信系统中。因此在无线协作中继系统中，将网络编码技术与LDPC码联合设计可以有效对抗无线信道的衰落特性，大大提高系统性能。在分析了两种简单的联合设计方案的基础上，本文研究了基16QAM

6、的网络编码和LDPC码的联合设计方案，并对传统的16QAM调制映射机制进行改进。仿真分析，此方案与不采用物理层网络编码的方案相比，其系统性能得到提高，并且提高了信息传输速率。然后研究了中继节点基于软信息译码的联合设计方案，中继节点对于接收到的信息采用了软解调软译码软判决的方式，保留了有利于目的节点译码的重要信息。本方案虽然提高了系统的性能，但是增加了中继节点的处理的复杂度。基于此，本文提出了基于信息校正补偿的网络编码和LDPC码的联合设计方案，中继节点对接收到的信息进行硬判决，而目的节点根据信道衰落特性对接收到的信息进行校正，使得中继节点硬判决的译码错误有一个

7、信息补偿。仿真分析，基于信息校正补偿的联合设计方案的系统性能更好，而且在系统复杂度和系统性能之间得到了一个很好的平衡。关键词:协作通信，网络编码，LDPC码，无线双向中继系统IVAbstractNowadays,withtherapiddevelopmentofwirelessInternet,agreateramountofdataandfasterdatatransferrateareveryimportantinwirelesscommunicationsystem.However,therelaynodeisrequiredtocompletethed

8、atatransferduetofad