基于纠删码的速率自适应传输方法研究

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无线通信系统在时变信道条件下获得高吞吐率的挑战在于传输速率如何更好的匹配信道条件。基于纠删码的无速率技术与自适应编码调制技术相比具有自适应精度高,物理层实现复杂度低以及具有后向兼容协议等特点。基于纠删码的无速率技术对于解决无线通信系统在时变条件下缩小系统实际频谱效率与香农限之间的间隙以及研究无速率特性有现实研究意义。本文基于纠删码搭建了速率自适应的通信系统,该系统主要包含raptor编解码,速率自适应策略以及BP译码三个部分。Raptor编解码是整个系统的核心,也是决定整个通信系统频谱效率的关键部分。自适应策略决定哪些比特参与译码,自适应策略的性能关系到速率自适应能否精确匹配时变信道条件,所以本文研究了删余策略和增量冗余策略对系统速率自适应性能的影响。由于BP译码存在一些不足,本文还提出基于导码辅助译码算法以及抑制置信度震荡算法来提升BP译码的性能。基于导码辅助译码算法充分利用已知信息辅助译码,从而能够纠正更多的错误比特,经过实验测试基于导码辅助译码算法能够有效提升节点平均置信度,降低译码复杂度,提升纠删码的纠错能力。抑制置信度震荡算法能够有效的抑制Tanner图中不可避免的环路带来的震荡,从而有效辅助译码器的正确收敛。论文提出软值归零算法来抑制置信度震荡,软值归零算法有效的提升了纠删码的性能。本文研究的基于纠删码的速率自适应技术对于提升系统频谱效率,降低系统实现复杂度,提升系统译码性能有实际应用价值。
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