通信中的交织编码及其MATLAB仿真

通信中的交织编码及其MATLAB仿真作者：刘吉超，王静，杜力坤·苏来曼，LIUJichao，WANGJing，Dulikun·SULAIMAN作者单位：新疆师范大学,物理与电子工程学院,新疆,乌鲁木齐,830054刊名：新疆师范大学学报（自然科学版）英文刊名：JOURNALOFXINJIANGNORMALUNIVERSITY(NATURALSCIENCESEDITION)年，卷(期)：2010，29(3)被引用次数：0次参考文献(5条)1.郭梯云.邬国杨移动通信20062.何小海图像通信20053.BernardSkar.徐平平数字通信20024.刘卫国.陈昭平MATLAB程序设计与应用20055.刘吉超.杜力坤·苏来曼.闫相东锁相环集成电路NE564原理及应用2009(4)相似文献(10条)1.会议论文刘林南.匡镜明.费泽松迭代译码系统中交织器的设计与分析2007针对迭代译码系统，提出了一种新的基于分步交织的交织器设计方案.该交织器在比特级交织编码调制系统中的应用表明，新的交织器能够改善该系统的迭代译码性能.并从交织前后序列间的相关性出发，给出了一种评价交织器在该系统中性能好坏的分析方法.实验研究表明，分析结果与仿真结果一致.2.学位论文邹雪兰比特交织编码调制及迭代检测技术的研究2008BICM-ID是由编码器、比特交织器、调制器串行级联而成，接收端把译码器输出的软信息反馈回解调器作为先验信息进行迭代处理，BICM-ID是一种结构灵活、高效的数据传输系统，具有广泛的应用前景。比特交织器和迭代译码是BICM-ID系统具有卓越性能的关键因素，并且由于比特交织器的存在，编码器和调制器对系统性能的影响互相独立，因而可以分别进行优化设计而互不影响。本文围绕BICM-ID系统设计和性能优化，重点研究BICM-ID接收机性能与迭代译码算法的关系，研究交织器的设计和调制器星座图符号映射方式的设计对系统性能的影响，提出一些改进算法以进一步提高系统性能。迭代译码算法是本文的一个重要研究内容，用于迭代译码的软输入软输出算法主要有两类，APP类算法和改进的Viterbi算法，论文重点研究APP译码算法，分析Log-APP算法及各种简化算法并比较它们在BICM-ID系统中的实现复杂度，利用EXIT图分析上述译码算法的迭代收敛性。要实现基于最大后验概率准则的迭代译码接收端需要知道信道状态信息，信道参数估计是实际接收机系统的一个重要研究课题，本文研究了信噪比(SNR)估计误差对译码算法性能影响，研究表明Max-log-APP算法对SNR估计误差最不敏感，其他算法的性能在SNR过估计时的鲁棒性比SNR欠估计时好，SNR过估计时随着估计误差的增加其性能收敛到Max-log-APP算法的性能。根据自适应系统原理结合本文对BICM-ID系统迭代译码算法的研究结论，提出BICM-ID动态算法迭代接收方案，该方案能保证系统获得较好的译码性能同时降低系统的复杂度。交织器的设计是影响BICM-ID系统性能的关键因素，与通常所采用的伪随机交织器不同，本文探讨了黄金分割交织器和混沌交织器在BICM-ID系统中的应用，仿真表明在加性高斯白噪声(AWGN)信道和Rayleigh衰落信道中当信噪比高于一定值时，黄金分割交织器的性能比伪随机交织器的性能要好，但在信噪比较低时其性能不如伪随机交织器的性能。本文以Logistic映射为基础研究混沌在交织器设计中的应用，提出了基于混沌的交织设计方案，其性能明显好于伪随机交织器的性能并且具有更低的处理时延；把混沌信号引入到黄金分割交织器的设计中得到改进的黄金分割交织算法，仿真表明改进的黄金分割交织器比黄金分割交织器有明显的性能改善，并克服了黄金分割交织器在低信噪比时性能不如伪随机交织器的缺点。本文的另一个研究重点是BICM-ID系统星座符号的映射图样设计。BICM-ID系统性能依赖星座符号映射的设计，由于BICM-ID系统的接收端采用了迭代译码，译码器的纠错能力和充分的交织能大大降低同一符号内出现连续错误的概率，BICM的最佳符号映射设计准则不再适合BICM-ID。根据最小平方欧氏距离的调和均值d2h(μ)最大准则提出了一种新的最佳映射搜寻算法，系统仿真和EXIT图分析表明新的映射方案比基于其他设计准则得到的映射方案的性能要好，是BICM-ID系统的最佳映射。3.期刊论文李克.高媛媛.LiKe.GaoYuan-yuan比特交织编码协同方案及性能分析-山西电子技术2010(1)在慢衰落信道条件下,为提高误码率性能,提出一种比特交织编码协同方案,用户或协同伙伴的编码数据,相邻两帧的打孔或者未打孔部分分别通过比特交织器进行交织,然后通过BPSK调制并按发送方案和划分时隙进行发送.推导了比特交织编码协同方案在慢衰落信道条件下的成对错误概率,仿真证明,此方案能够获得三阶完全分集.4.学位论文高宏峰RA码及其在通信系统中的应用研究2005本文主要研究重复累积（RA）码的译码算法和RA码在通信系统中的应用。全文包括以下内容：RA码是具有线性编译码算法而且性能接近Shannon限的好码。RA码译码采用置信传输（BP）算法。BP算法中校验节点的信息更新具有较高的复杂度，为了降低复杂度，提出了RA码的简化译码算法。首先将最小和算法应用于RA码，在最小和算法的基础上提出了改进算法：归一化算法、偏移算法；然后在BP算法的基础上，提出了折线近似算法；最后对各种算法进行了仿真研究并比较了它们的复杂度。归一化算法、偏移算法相对于最小和算法复杂度略有提高，但系统的性能有较大幅度的提高；折线近似算法的性能最接近BP算法。RA码简化译码算法在复杂度和性能之间取得了较好的折衷。用高斯估计技术对RA码在高斯/删除混合信道下的性能进行了分析，推导出了规则RA码和不规则RA（IRA）码译码器在混合信道上密度进化递归公式及误码率的解析表达式。利用推导结果计算出规则RA码与IRA码在混合信道上的阈值，并与仿真数据进行了比较，表明可以利用推导结果对RA码的性能进行有效的预测，最后在此基础上提出了IRA码在混合信道下的优化设计方法。提出了IRA码与比特交织编码调制（BICM）相结合的BIRACM设计方法，用高斯估计方法对BIRACM进行了优化设计，在AWGN和平坦衰落信道中对BIRACM的性能进行了仿真研究。结果表明：在8PSK调制方式及频带利用率相同的情况下，BIRACM方法无论在AWGN信道还是在Rayleigh信道中，性能均优于传统的TCM、卷积码的BICM及比特交织Turbo积码调制（BITPCM）等方法。对放大自发辐射（ASE）噪声为主要噪声的远程光纤系统的信道模型进行了研究，并将IRA码作为前向纠错（FEC）码，在x平方律、不对称高斯和AWGN等三种光纤信道模型下进行了仿真研究。结果表明：IRA码作为光纤通信系统中的FEC码，性能优于RS(255,239)、分组Turbo码等FEC码；三种信道模型中，x平方律信道模型具有最好性能，在得不到精确统计模型的情况下，可以用高斯近似模型代替。在系统为高码率时，不对称高斯信道模型性能优于AWGN信道模型，在系统码率低于0.5时，性能并不比AWGN信道优越。用IRA码构造了码率兼容（RC）码—RC-IRA码，提出了新的码率兼容码的构造方法-扩展法。扩展法与删除法相反，低码率码由高码率码扩展而生成。扩展法与删除法相结合构造了RC-IRA码。RC-IRA码使码率在较大范围内变化的情况下，系统的吞吐量接近码率兼容Turbo（RCPT）码，但译码复杂度远远低于RCPT码。由于RA码本质上可以看成Turbo码，而交织器对系统的性能具有很大的影响，本文对Turbo码交织器的设计进行了研究。提出运用遗传算法优化Turbo码交织器，得到的遗传交织器其自由距离大于目前性能较优的螺旋交织器，性能得到提高。提出将S-随机交织器与Simile螺旋交织器结合起来组成混合交织器。混合交织器使两个递归卷积编码器的最终状态相同，不仅克服了交织器边缘效应，而且提高了扩散度，从而降低了误码率。5.学位论文童启森比特交织编码8PSK调制的符号映射研究2008采用迭代译码的比特交织编码调制(BICM-ID)系统是一种频谱利用率高、纠错性能好的数字通信系统。在编码器、交织器给定的情况下，符号映射决定着比特交织编码调制系统的性能。br　　本文主要研究迭代译码的比特交织编码8PSK调制的符号映射设计。首先介绍了迭代译码的比特交织编码8PSK调制系统的模型。然后分析了整体交织器和分路交织器的特点。根据整体交织器的特点，采用EXIT(ExtrinsicInformationTransfer)图分析基于整体交织器的BICM-ID系统的符号映射设计，并给出仿真结果及分析；根据分路交织器的特点，采用多进制调制等效信道的互信息和理想反馈下系统的自由距离分布分析基于分路交织器的BICM-ID系统的符号映射设计，并给出仿真结果及分析。6.期刊论文唐岚.王树勋.梁应敞.TANGLan.WANGShu-xun.LIANGYing-chang多入多出系统中的自适应比特交织编码调制-系统仿真学报2005,17(12)提出一种多入多出(MIMO)系统中的自适应空时比特编码调制方案(ST-ABICM).本方案结合功率、比特分配及比特交织,在满足发射端吞吐量和总功率要求的条件下,使系统的误码率最小.为解决在快衰落信道中比特交织时延和可变速率编码之间的矛盾,提出与删除码结合的空时多层交织器,在实现比特交织的同时,不破坏编码比特位和删除位的位置.在接收端,我们提出一种比特连续干扰抵消(SIC)检测算法,这种算法相比最大似然算法大大降低了运算复杂度.7.期刊论文王昊.杨鸿文.WANGHao.YANGHong-wen基于欧式距离的自适应交织算法-北京邮电大学学报2010,33(4)针对正交频分复用系统,提出了一种新的自适应交织器算法.该方法基于信道状态信息(CSI),从一组交织器中选出一个较优者来传输当前编码块.所选交织器能使最小欧式距离最大,从而能获得更好的性能.与已有的自适应交织算法相比,所提方法复杂度低,系统开销小,并且性能相近.此外,所提算法基本不存在交织器失步的问题,可以大大降低对CSI反馈的要求.8.期刊论文宫丰奎.葛建华.王勇.张南.GONGFeng-kui.GEJian-hua.WANGYong.ZHANGNan基于BICM的高效编码协作方案及性能分析-电子学报2010,38(4)提出一种基于比特交织编码调制(BICM)的高效编码协作(CC)方案,该方案中协作用户编码比特分为两帧,每一帧都通过BICM调制发送,通过结合比特交织器满足高阶调制星座符号的不同比特经历的衰落独立.一方面,论文分析了该协作方案在不同信道下的成对错误概率,并进一步推导了错误比特概率上界.理论分析以及仿真结果都表明:准静态衰落信道下,基于BICM的高谱效率编码协作方案仍然可以获得完全分集;而快衰落信道下,编码协作没有分集.另一方面,论文针对提出CC方案中映射方式以及交织器的设计进行研究,得出GRAY映射仍然是协作用户采用的最佳映射,且两帧的交织器不同更利于提高性能.9.学位论文陈晓斌比特交织编码8PSK调制的打孔映射研究2008采用迭代译码的比特交织编码调制(BICM-ID)系统无论在衰落信道中还是加性高斯白噪声信道中都可以获得较高的编码增益，且与TTCM相比具有较低的复杂度，硬件实现起来比较简单。在编码器、交织器给定的情况下，符号映射决定着比特交织编码调制系统的性能。br　　研究了AWGN信道下采用迭代译码的比特交织编码8PSK调制系统的打孔映射，内容可以分为如下几个部分：br　　1.引入了BICM-ID的系统模型，详细介绍了发射机结构和接收机结构。br　　2.介绍了EXIT(ExtrinsicInformationTransfer)图的原理，并将其引入到了BICM-ID系统中，仿真了Gγαy映射和MSEW映射在不同迭代次数下的性能，并通过各自的EXTT曲线给出了很好的说明。br　　3.研究了采用打