HARQ组合译码算法及其在自编码扩频系统中的应用研究

摘要

为了提高第三代移动通信中数据和图像的传输可靠性,常使用HARQ技术.它是实现3GPP建议的快速数据分组接入(即HSDPA)的核心技术.本文介绍了3GPP建议的三类HARQ机制和三种重传协议,并着重分析了第三类HARQ在单信道停等协议下的特性.文中重点讨论了接收端的组合译码算法,提出了一种改进型组合译码算法.和传统的Chase组合译码算法相比,该算法不依赖于信道估计,而是计算每个译码输出的距离,从而计算每个分组的加权系数.通过计算机模拟仿真,表明采用了改进型组合译码算法HARQ的吞吐率和译码次数要优于传统的Chase组合译码算法,信噪比在一定的范围内,改进型组合译码算法可获得1dB的增益.自编码扩频通信技术是一种利用信源数据构造扩频序列的随机直接序列扩频技术.由于其扩频码具有随机和时变的特性,使通信的保密性得到提高.同时突破了伪随机序列码簇数量的限制.本文分析了自编码扩频通信的基本特性,针对自编码扩频通信的独特性做了抗干扰性能分析.并且介绍和分析了三种纠错码应用模型.通过计算机仿真,表明在引入了Turbo码后,误码率得到明显改善,并且在信噪比大于一定的值后系统误码率接近于纠错码性能.但受自干扰的影响,SESS_Turbo系统存在干扰门限,通过三种纠错码应用模型的仿真比较,改进的外部反馈模型相比于其它两种模型具有更低的干扰门限.在多用户环境下,干扰门限值随着用户的增加而迅速增大,而增大扩频因子,可以降低自干扰的影响.最后在自编码扩频系统中引入基于改进型组合译码算法的HARQ机制,仿真结果表明通过有效的HARQ重传机制,系统的误码率和干扰门限值明显的降低,在最大2次重传的情况下有5dB的增益.

目录

文摘

英文文摘

独创性声明和关于论文使用授权的说明

第一章引言

1.1技术背景与研究动态

1.2论文的研究任务、结构安排及主要成果

第二章HARQ概述

2.1 HARQ简述

2.2三种基本HARQ方案

2.3 HARQ重传协议

2.3.1三种基本重传协议

2.3.2 HSDPA中N信道停等协议及其工作原理

2.4单信道SWARQ的系统吞吐率

2.5小结

第三章HARQ重传组合译码算法

3.1 CHASE组合译码算法

3.2改进型译码算法

3.2.1改进型组合译码算法的思想

3.2.2改进型组合译码算法描述

3.3 TURBO码编译码原理

3.4 HARQ组合算法的仿真与分析

3.4.1仿真模型

3.4.2仿真数据与分析

3.5小结

第四章自编码直接序列扩频

4.1扩频通信简述

4.1.1扩频通信系统类型

4.1.2 扩频通信的主要特性

4.1.3 直接序列扩频的安全问题

4.2自编码直扩(SESS-DS)通信的机理

4.3单用户自编码直扩抗干扰性能分析[31]

4.3.1在AWGN信道中的性能

4.3.2在非相关瑞利衰落信道中的性能

4.4白干扰导致错误传播的特性

4.5自编码直扩多址(SEMA)特性分析

4.6自编码直扩抗多经干扰能力(不考虑白干扰)

4.7小结

第五章自编码系统性能的改善方案

5.1引入纠错码的三种方案

5.1.1自编码级联纠错玛型

5.1.2外部反馈型

5.1.3改进的外部反馈型

5.2 TURBO码在自编码直接扩频系统中的应用

5.3 HARQ在自编码直接序列扩频中的应用

5.4小结

第六章结束语

参考文献

附录

致谢

个人简历