带宽有效编码调制技术研究

摘要

随着科技的进步,人们对通信系统的性能要求越来越高,但是信道环境容易受到各种因素的影响。因此要想在复杂的信道环境下保证通信系统传输信息的正确性,信道编码的作用功不可没,如今出现了很多优秀信道编码方案,如Turbo码,LDPC码等等。已经有研究表明,Turbo码,LDPC码可以对抗复杂的信道环境,而且在低信噪比的条件下有良好的误码率。但是基于BPSK调制方式的二进制Turbo编码频谱利用率并不高,而且传统的信道编码方式都是通过增大冗余度来提升纠错能力,这势必造成带宽扩展,占用更多的频谱资源。这显然在频谱资源越发宝贵的今天是不允许的。
　　1982年,Ungerboeck.G在他的论文中正式提出网格编码调制(TCM)的思想,这种方法将调制和编码当成一个整体的模块来设计,实现了通信系统性能的优化,既不降低频带利用率,也不降低功率利用,而是通过提高设备复杂度换取编码增益,这在集成电路高速发展的今天和频谱资源日益稀缺的环境下是非常诱人的。网格编码调制技术主要适用于加性高斯白噪声信道。后来有学者提出比特交织编码调制技术(BICM),该编码调制方案性能在瑞利衰落信道下的性能好于网格编码调制。
　　本文主要是在上述成熟的理论基础上,在第三章将Turbo码和网格编码调制相结合形成Turbo-TCM编码调制方案,将Turbo码和网格编码编码调制的优点结合在一起,并在此基础上,提出Turbo-MTCM编码调制方案,提升传统Turbo-TCM编码调制方案在加性高斯白噪声信道下的性能。在第四章将Turbo码和基于迭代译码的比特交织编码调制相结合,形成Turbo-BICM-ID编码调制方案,在编码模块部分用二元Turbo编码器代替传统的卷积码编码器,提升传统的BICM-ID编码调制方案在瑞利衰落信道和加性高斯白噪声信道下的性能。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪论

1.1 带宽有效编码调制技术

1.2 本文的研究工作和内容安排

2 基本原理介绍

2.1 Turbo码基本原理

2.2 网格编码调制基本原理

2.3 比特交织编码调制基本原理

2.4 本章小结

3 Turbo-TCM编码调制技术

3.1 Turbo-TCM编码结构

3.2 Turbo-TCM译码结构和译码算法

3.3 Turbo-MTCM

3.4 仿真分析

3.5 本章小结

4 基于8PSK的Turbo_BICM_ID编码调制技术

4.1 BICM-ID基本原理

4.2 映射方案的选择

4.3 Turbo-BICM-ID

4.4 仿真分析

4.5 本章小结

5 总结与展望

5.1 全文总结

5.2 下一步的工作展望

致谢

参考文献