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电力线通信(PLC)是利用现已存在的电力线网络来实现信息交换和数据传递的一种技术。由于其成本低、范围广、连接方便等特点,可以作为“最后一英寸”网络接入的解决方案之一。由于恶劣的PLC信道环境使信号传输并不理想,因此需要找到合适的纠错码技术来抑制噪声干扰。在2000年Vinck将置换码作为纠错码方案应用于PLC的抗干扰网中,发现可以提高PLC系统的可靠性,从而重新引起了人们对置换码的研究兴趣。 本文在国家自然科学基金面上项目“非相干MIMO通信系统编码调制关键技术研究”的资助下,主要研究了置换码的结构设计及其作为纠错码与多进制频移键控调制(MFSK)相结合应用于PLC的相关问题,为了最大化带宽效率,必须找出给定码字长度n和最小距离d下的码字数量的最大值—P(n,d)。 本文提出了用有限状态自动机模型来实现完备置换格雷码的状态转移,给出了准确的代数表达式列写方案,消除了计算机在搜索过程中的比较运算,达到了降低搜索置换码的计算复杂度的目的,讨论了用有限状态机列写完备置换格雷码的结构特征。在此基础上产生了一种新的P(n,d)值的搜索算法,与目前讨论的搜索算法相比较,该算法扩大了某些特殊情形下的P(n,d)值的下限。 文中还研究了置换码与LDPC码的级联设计方案,并利用距离映射技术来实现LDPC码与置换码的级联。将该纠错码的级联方案与MFSK和非相干检测相结合,针对不同的距离映射方案,给出了在PLC信道中脉冲噪声干扰下的仿真性能,仿真实验表明该级联方案在脉冲噪声干扰下具有很好的可靠性。与置换格码方案相比较,在脉冲噪声错误概率较小时,该级联方案的误码性能在一定程度上优于置换格码方案。