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为了适应未来移动通信系统高速率和高可靠性数据传输以及满足新型业务需求,第三代合作伙伴计划(3GPP)于2004年底启动了长期演进(LTE)项目。LTE作为第三代移动通信技术(3G)和第四代移动通信技术(4G)之间的一个过渡,被业界称为“准4G”技术。LTE高频谱利用率、高峰值速率、高可靠性传输、低延迟和全分组等目标,将会掀起移动通信领域的一场重大技术革新。混合自动重传请求(HARQ)作为高可靠性数据传输的有效保障技术,对以高速率、高可靠性数据传输、高服务质量(QoS)著称的未来移动通信系统至关重要,也被列入LTE关键技术之一。本文基于LTE协议,以HARQ技术为研究核心,对HARQ系统相关技术—信道编码技术和速率控制技术进行了研究；建立了基于LTE的HARQ系统仿真平台,对HARQ系统及其相关技术进行了仿真和分析,重点研究LTE中HARQ系统性能。本文首先深入分析LTE协议中HARQ系统跨层设计机制,搭建了完整的基于LTE的HARQ系统仿真平台,围绕加性高斯白噪声(AWGN)信道、Chase合并和增量冗余(IR)方式,对协议支持的不同调制编码方式下Ⅱ型AHRQ系统和Ⅲ型HARQ系统进行了性能仿真和分析。通过系统吞吐量、系统误帧率和系统平均重传次数等性能仿真结果,衡量该HARQ系统仿真平台性能。接着本文研究了HARQ系统相关技术——信道编码技术,分析了LTE协议中规定的HARQ系统Turbo编码器,介绍最大后验概率(MAP)译码、LOG_MAP译码和MAX_LOG_MAP译码原理。在此基础上,对LTE中HARQ系统信道编译码技术进行仿真,对不同迭代次数、不同数据帧长度条件下,译码器性能进行仿真和分析,对不同译码算法译码器译码性能进行了对比。最后本文研究了HARQ系统相关技术——速率控制技术,分析了LTE协议中速率控制技术机制,对LTE协议中速率控制技术物理层实现即速率匹配进行了详细的分析。在此基础上,对速率控制下信道编译码性能进行了仿真和分析,对速率控制下HARQ系统性能进行了仿真和分析。最后,本文建立了的基于速率控制技术多用户多速率HARQ系统仿真,得到了相应的仿真结果,进行了适当的分析。