衰落信道中的Turbo-TCM方案设计

摘要

CT-TCM是一种低复杂度的多维Turbo编码调制方案.由于无论采取何种调制方式,它的网格图中仅有两个状态,因而即使采用基于MAP算法的迭代译码器,其译码复杂度也非常低.CT-TCM的一个显著特性是采用时变非对称性的结构设计.在AWGN信道下,CT-TCM的性能已经逼近Shannon限.低复杂度、高性能的特点使我们已经看到它广泛的应用前景.作者在对CT-TCM编译码结构和原理的深入理解基础上,结合计算机仿真对衰落信道下CT-TCM方案的性能进行了分析和研究.本文主要完成的工作包括以下几个方面:1.详细阐述了作为CT-TCM基础知识的网格编码调制基本原理;2.对BCJR算法进行了介绍,然后在此基础上详细推导了CT-TCM方案所用到符号MAP译码算法;3.分别分析和推导了AWGN信道和衰落信道两种情况下,CT-TCM方案中分量译码器所采用的修正符号MAP算法;并对CT-TCM的迭代译码方案进行了详细的推导和说明,4.基于计算机仿真对衰落信道下CT-TCM的性能分进行了分析,并得出一些关于如何在衰落信道下设计CT-TCM最佳方案的初步准则;5.根据前面的分析结果,结合已有的衰落信道下编码调制设计准则,进一步探讨了衰落信道下最佳方案设计,并给出几种性能较好的方案.仿真结果表明,其性能优于现有的其它几种编码调制方案.分析结果表明,CT-TCM在衰落信道下也有很好的性能.如何制定衰落信道下最佳方案设计准则及其最佳方案的实现是我们进一步所要完成的工作.

目录

文摘

英文文摘

创新性声明及关于论文使用授权的说明

第一章绪论

§1.1信道编码理论与技术的发展

§1.2带限信道编码调制技术

§1.3本文的主要研究工作和内容安排

第二章编码调制技术与CT-TCM

§2.1网格编码调制(TCM)

2.1.1 TCM原理

2.1.2最佳TCM码

2.1.3子集划分

§2.2基于符号的MAP算法

2.2.1需解决问题描述

2.2.2BCJR算法

2.2.3基于符号的MAP算法

§2.3 CT-TCM编译码原理

2.3.1 CT-TCM的编码结构

2.3.2 CT-TCM的编码器设计

2.3.3 CT-TCM的译码结构及其译码原理和算法分析

第三章Rayleigh衰落信道下CT-TCM的性能分析

§3.1 Rayleigh衰落信道模型与仿真方法

3.1.1复信号表示

3.1.2 Rayleigh平慢衰落信道模型及仿真方法

§3.2 Rayleigh衰落信道下CT-TCM的相关译码算法

§3.3衰落信道下CT-TCM的性能分析

3.3.1非相关Rayleigh衰落信道中基于8-PSK调制方式的性能

3.3.2相关Rayleigh衰落信道中基于8-PSK调制方式的性能

3.3.3非相关Rayleigh衰落信道中基于16-QAM调制方式的性能

第四章Rayleigh衰落信道下CT-TCM的方案设计

§4.1衰落信道下TCM的设计原则

§4.2衰落信道下CT-TCM最佳方案设计探索

结束语

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间完成的论文和参加的科研工作