基于索引编码的中继传输方法研究

摘要

随着无线通信技术的发展，越来越多的用户通过无线接入实现了多媒体、互联网等多样性的信息服务。而无线资源的浪费和无线传输的不可靠性给无线通信系统带来了很多不利的影响，因此，如何提高无线资源的利用率并保证无线通信的可靠性成为无线通信领域研究的重要课题。本文基于索引编码技术对中继传输方法展开研究，提高系统的有效性和可靠性。
　　首先，将索引编码技术应用到存在噪声和干扰的无线传输信道时，为了保证传输的可靠性，本文提出对索引编码后的信号进行纠错编码。将每个编码信号分割成多个数据包，通过在数据包内部和数据包之间分别加入冗余位和冗余包，有效的减小信道中噪声和干扰对信号传输的影响。这样既能减少数据传输次数，又能保证数据传输可靠性。通过仿真发现，经过纠错编码后的索引码信号具有较低的误数据包率（Packets Error Rate，PER）。本文对比了干扰概率和传输总比特数对系统性能的影响，对不同纠错码的传输效果进行了分析。同时，本文还对比分析了冗余位的分配对整个系统传输效果的影响。
　　其次，在基于边信息学习的 MIMO多向中继传输模型中，本文将索引编码技术应用到K用户MIMO Y传输信道中。与传统信号空间对齐技术不同的是，该方案根据索引编码得到的编码信号来设计预编码矢量，使得同一编码信号内的多个独立信号对齐到相同的空间维度上，便于中继节点对信号的接收和检测。我们对有效边信息、归一化自由度以及边信息最优准则进行了定义，通过对每个用户添加有效边信息，可以减小索引编码矩阵的最小秩，从而减少中继节点发送的信号数。因此，整个系统需要的天线数量减少，系统的归一化自由度提高。
　　最后，通过仿真对比了边信息最优情况下索引编码方案和传统信号空间对齐方案的编码长度和系统需要的天线数目，发现索引编码方案能够有效利用边信息，提高传输效率。同时，本文还对比分析了索引编码方案、信号空间对齐方案和时隙分配方案在MIMO Y传输模型中的归一化自由度，得出索引编码方案具有最佳系统性能的结论。因此，将索引编码技术同其他技术相结合，能够有效的提高系统的整体性能。

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第一章 绪论

1.1课题研究背景

1.2中继干扰网络技术的提出

1.3中继干扰网络面临的问题与挑战

1.4国内外研究现状

1.5本文主要研究内容

1.6论文结构安排

第二章 多用户MIMO 协作中继传输的相关技术

2.1信号空间对齐的基本思想

2.2物理层网络编码技术

2.3索引编码技术

2.4小结

第三章 高可靠性的索引编码传输方案

3.1纠错码

3.2索引码和纠错码在无线传输系统中的联合设计

3.3小结

第四章 基于边信息学习的MIMO 多向中继协作传输

4.1 MIMO Y 信道下索引编码传输方案

4.2边信息学习方案

4.3天线配置优化

4.4与传统空间对齐技术的对比

4.5小结

第五章 总结与展望

5.1总结

5.2展望

参考文献

致谢

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