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Turbo码及OvCDM技术的应用与研究

作　者: 官鑫
导　师: 袁东风
学　校: 山东大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 信道编码 Turbo码 OvCDM 交织 SISO 迭代译码 球形译码
分类号: TN911.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


在信道编码的发展进程中,编码研究人员一直致力于追寻性能尽可能的接近Shannon极限,且译码复杂度较低的信道编码方案。1993年Berrou等提出了Turbo码,这种码在接近香农极限的低信噪比下仍能够获得较低的误码率,它的出现在编码界引起了广泛的关注,并成为编码研究领域最新的发展方向之一。在下一代移动通信系统的开发中,Turbo码被普遍认为是高速数据通信的纠错编码方式,目前已经被802.16、LTE、WCDMA和CDMA2000等多个国际标准采用作为其信道编码方案。频谱效率是未来移动通信设计中最重要的指标之一,传统的方法是用高阶调制来提高频谱效率,同时结合信道编码改善比特错误性能。重叠码分复用是一种能够同时提高频谱效率和改善比特错误性能的新技术,这项技术的关键是重叠:符号之间的重叠复用可以提高频谱效率,而这种重叠形成的符号之间的约束关系则提供了较大的性能增益。本文首先围绕Turbo码的编译码原理,阐述了涉及到的基础知识;其次,介绍了信道编码的原理以及Turbo码的构造原理;随后探讨了Turbo码内交织器类型及设计方法;再次,以LTE中规定的Turbo码结构,通过软件仿真得到了其性能结果。本文还研究了OvCDM技术的基础和编译码原理并提出了两种针对OvCDM的译码改进算法并通过软件仿真实现了该改进译码算法,得到了译码性能结果。

全文目录


中文摘要  10-11
ABSTRACT  11-12
第一章 绪论  12-23
  1.1 引言  12-13
  1.2 现代无线移动通信  13-17
    1.2.1 4G移动通信系统的主要特点  13-14
    1.2.2 4G移动通信系统的关键技术  14-17
  1.3 信道模型和信息度量  17-18
  1.4 信道容量  18-20
    1.4.1 离散信道的信道容量  18-19
    1.4.2 连续信道的信道容量  19-20
  1.5 Shannon信道编码定理  20-22
  1.6 本文的主要工作及内容安排  22-23
第二章 信道编码和Turbo码基础  23-38
  2.1 信道编码的概念  23-24
    2.1.1 信道编码的概念  23
    2.1.2 信道编码的一般分类  23-24
  2.2 分组码  24-25
  2.3 卷积码  25-27
    2.3.1 非系统卷积(NSC)码  25-26
    2.3.2 循环系统卷积(RSC)码  26-27
  2.4 Turbo码基础  27-38
    2.4.1 Turbo码的编码结构  28-29
    2.4.2 Turbo码的分量码编码结构  29-30
    2.4.3 Turbo码交织器  30-32
    2.4.4 Turbo码的码率和删余  32
    2.4.5 Turbo码的译码  32-38
第三章 Turbo码中的交织器设计  38-45
  3.1 交织器设计的两种原则  39-41
    3.1.1 汉明重原则  39-40
    3.1.2 随机性原则  40-41
  3.2 典型交织器设计  41-45
    3.2.1 块交织器  41-42
    3.2.2 随机交织器与S交织器  42-43
    3.2.3 LTE标准中的交织器  43-45
第四章 Turbo码性能仿真  45-52
  4.1 LTE标准下的Turbo码结构  45-46
  4.2 不同迭代次数对Turbo码性能的影响  46-47
  4.3 不同译码算法对Turbo码性能的影响  47-48
  4.4 不同交织器对Turbo码性能的影响  48-49
  4.5 不同生成矩阵对Turbo码性能的影响  49-50
  4.6 不同帧长对Turbo码性能的影响  50-52
第五章 OvCDM技术  52-59
  5.1 OvCDM的提出  52-54
  5.2 OvCDM编码模型  54-59
    5.2.1 OvCDM编码结构  54-56
    5.2.2 OvCDM编码的一一对应关系  56-57
    5.2.3 高维调制技术与线性OvCDM的关系  57
    5.2.4 各种多址技术与线性OvCDM的关系  57-58
    5.2.5 TCM与线性OvCDM的关系  58-59
第六章 级联OvCDM系统  59-69
  6.1 串行级联Turbo OvCDM  59-61
    6.1.1 串行级联Turbo OvCDM的编码结构  59-60
    6.1.2 串行级联Turbo OvCDM的译码  60-61
  6.2 串行级联Turbo OvCDM性能分析  61-64
  6.3 串行级联Turbo OvCDM的改进译码算法  64-69
第七章 结论与展望  69-71
  7.1 论文总结  69
  7.2 进一步研究的问题  69-71
参考文献  71-76
致谢  76-77
攻读学位期间申请的专利  77-78
学位论文评阅及答辩情况表  78

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 通信理论 > 信息论
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