基于調(diào)制技術(shù)的物理層網(wǎng)絡(luò)編碼中繼映射方案研究.pdf

1、隨著通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，人們對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的速度、傳輸容量以及可靠性都提出了更快、更大、更高的要求。但是，無(wú)線環(huán)境中的開(kāi)放性對(duì)通信的可靠傳輸帶來(lái)了很大的挑戰(zhàn)，很多情況下都需要使用中繼協(xié)作完成數(shù)據(jù)的交互。在2000年，R.Alshwede博士等人提出了網(wǎng)絡(luò)編碼的概念。中繼節(jié)點(diǎn)不同于傳統(tǒng)傳輸，它會(huì)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)編碼處理后再轉(zhuǎn)發(fā)，有效地提高了通信系統(tǒng)的吞吐量。2006年，S.Zhang將網(wǎng)絡(luò)編碼思想應(yīng)用到無(wú)線環(huán)境中，引入了物理層網(wǎng)絡(luò)編碼概念。物理

2、層網(wǎng)絡(luò)編碼利用無(wú)線系統(tǒng)的廣播特性和電磁波的疊加特性對(duì)干擾加以利用，進(jìn)一步減少了通信時(shí)隙，提高了系統(tǒng)吞吐量。
　　本文以無(wú)線雙向中繼信道為基本模型，對(duì)物理層網(wǎng)絡(luò)編碼中的多種調(diào)制策略的性能進(jìn)行仿真分析，進(jìn)一步設(shè)計(jì)了在高階調(diào)制下，物理層網(wǎng)絡(luò)編碼與信道編碼聯(lián)合方案。
　　本文首先介紹了物理層網(wǎng)絡(luò)編碼的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。從無(wú)線雙向中繼通信系統(tǒng)的三種中繼方式入手，引入了網(wǎng)絡(luò)編碼的基本原理和無(wú)線雙向中繼信道中的三種信息傳輸模式。繼而引入了網(wǎng)

3、絡(luò)編碼在無(wú)線通信中的應(yīng)用，即物理層網(wǎng)絡(luò)編碼，介紹了BPSK調(diào)制下物理層網(wǎng)絡(luò)編碼調(diào)制解調(diào)映射規(guī)則。
　　在加入加性高斯白噪聲的無(wú)線雙向中繼信道中，利用最大后驗(yàn)概率對(duì)物理層網(wǎng)絡(luò)編碼中的PSK、DPSK及其FSK等多種低階調(diào)制策略進(jìn)行中繼映射和誤碼性能進(jìn)行仿真分析。并對(duì)多種調(diào)制下中繼節(jié)點(diǎn)誤碼性能進(jìn)行比較，得知，低階PSK在物理層網(wǎng)絡(luò)編碼中的性能優(yōu)于FSK，并且，隨著調(diào)制階數(shù)的增大，物理層網(wǎng)絡(luò)編碼中的PSK抗噪性能下降，F(xiàn)SK抗噪性能變好

4、。但是，高階FSK調(diào)制對(duì)設(shè)備要求較高。最后，對(duì)多種調(diào)制下物理層網(wǎng)絡(luò)編碼方案適用場(chǎng)景進(jìn)行對(duì)比綜述。
　　隨著調(diào)制階數(shù)的增加，QAM性能優(yōu)于PSK調(diào)制。分析了傳統(tǒng)16QAM調(diào)制中繼映射存在的問(wèn)題，并對(duì)中繼映射方案進(jìn)行改進(jìn)。針對(duì)高階調(diào)制星座圖中星座點(diǎn)歐式距離的減小可能會(huì)帶來(lái)的誤碼性能的增加，引入了復(fù)雜度較低的線性分組碼。并設(shè)計(jì)了一個(gè)高階調(diào)制下，物理層網(wǎng)絡(luò)編碼與線性分組碼聯(lián)合方案。并對(duì)方案中中繼節(jié)點(diǎn)的性能進(jìn)行仿真與分析。仿真證明了在未增加