比特交织编码调制迭代译码系统的接收算法研究

摘要

比特交织编码调制迭代译码系统(BICM_ID)是在网格编码调制技术(TCM)的基础上提出来的，它不仅可以在AWGN信道下实现最优传输，而且可以在Rayleigh信道下实现可靠传输。由于其具有灵活性强、频谱利用率高、性能优异等特点，BICM_ID作为下一代无线移动通信链路中的一项关键技术得到了广泛关注。目前，针对BICM_ID系统，结合多天线和空时编码技术的比特交织空时编码调制迭代译码(BI_STCM_ID)技术的研究主要集中在纠错码、交织器、标识映射的优化设计等方面，相应的解调器设计主要针对联合均衡的迭代译码、解映射设计等。虽然针对该项技术的研究已取得大量成果，但仍存在许多问题需要解决，如性能的进一步提升、低复杂度检测算法等。本文正是针对比特交织编码调制迭代译码系统的接收算法开展研究，力图在降低系统复杂度、抑制干扰以及提升系统性能等方面获得进一步改进。主要研究内容包括：
　　 1)分析和总结了BICM_ID系统的结构、原理和技术特点，在此基础上，对结合了单天线和多天线的BICM_ID系统的基本调制解调实现方案和性能界进行了理论分析和性能比较，以指导后续系统设计。
　　 2)通过分析SSD技术的基本原理、性能特点，针对BICM_ID系统存在的不足，构造一种融合了SSD和BICM_ID的BICM_ID SSD系统结构，从系统框图出发，对其关键技术进行了深入研究。
　　 3)针对BICM_ID系统的接收端进行优化设计，对BICM_ID系统的迭代译码算法开展研究，以算法复杂度降低和系统性能提升为目标对算法进行优化，选择合适的迭代译码算法，在不降低系统性能的前提下，降低译码复杂度。
　　 4)对BICM_ID系统的解调算法进行研究。分析和比较了VGA(vector Gaussianapproximation)、SGA(scalar Gaussian approximation)和MMSE(Minimum mearnsquare error)算法的性能。
　　 5)通过设置不同的系统参数、采用不同的检测算法和不同的发射接收天线数，对BICM_ID_SSD系统性能进行了仿真分析和测试。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1研究背景

1.2编码调制技术的发展概况

1.3 BICM_ID的研究现状

1.4论文的研究内容和章节安排

2比特交织编码调制迭代译码系统概述及性能界分析

2.1符号定义及信号模型

2.2单天线BICM_ID系统描述

2.3单天线BICM_ID系统的EF界

2.3.1 AWGN信道下的EF界

2.3.2瑞利信道下的EF界

2.3.3性能界的进一步逼近

2.4多天线BICM_ID系统描述

2.5 BI_STCM_ID系统的EF界

2.6本章小结

3基于BICM_ID的改进系统BICM_ID_SSD

3.1 BICM-ID-SSD系统结构

3.2信号空间分集

3.2.1 SSD提出的背景

3.2.2 SSD技术原理

3.2.3 SSD结构设计

3.2.4 SSD与其它技术的结合

3.3本章小结

4 BICM_ID系统迭代译码算法研究

4.1 MAP译码算法

4.2(Max)Log-MAP译码算法

4.3 SOVA算法

4.4(Max)Log-MAP算法与SOVA算法的仿真结果对比

4.5本章小结

5 BICM-ID系统调制解调算法研究

5.1系统结构

5.2 VGA算法

5.3 SGA算法

5.4 MMSE-APP算法

5.5 Multi-QAM算法

5.5.1符号映射

5.5.2解调算法

5.6常规软解调算法

5.7本章小结

6仿真结果及分析

6.1仿真清单

6.2仿真结果及分析

6.3本章小结

7结论与展望

7.1论文总结

7.2工作展望

致 谢

参考文献

附 录