基于調制技術的物理層網絡編碼中繼映射方案研究.pdf

1、隨著通信技術的迅猛發(fā)展，人們對無線網絡的速度、傳輸容量以及可靠性都提出了更快、更大、更高的要求。但是，無線環(huán)境中的開放性對通信的可靠傳輸帶來了很大的挑戰(zhàn)，很多情況下都需要使用中繼協(xié)作完成數據的交互。在2000年，R.Alshwede博士等人提出了網絡編碼的概念。中繼節(jié)點不同于傳統(tǒng)傳輸，它會對接收到的數據編碼處理后再轉發(fā)，有效地提高了通信系統(tǒng)的吞吐量。2006年，S.Zhang將網絡編碼思想應用到無線環(huán)境中，引入了物理層網絡編碼概念。物理

2、層網絡編碼利用無線系統(tǒng)的廣播特性和電磁波的疊加特性對干擾加以利用，進一步減少了通信時隙，提高了系統(tǒng)吞吐量。
　　本文以無線雙向中繼信道為基本模型，對物理層網絡編碼中的多種調制策略的性能進行仿真分析，進一步設計了在高階調制下，物理層網絡編碼與信道編碼聯(lián)合方案。
　　本文首先介紹了物理層網絡編碼的國內外研究現狀。從無線雙向中繼通信系統(tǒng)的三種中繼方式入手，引入了網絡編碼的基本原理和無線雙向中繼信道中的三種信息傳輸模式。繼而引入了網

3、絡編碼在無線通信中的應用，即物理層網絡編碼，介紹了BPSK調制下物理層網絡編碼調制解調映射規(guī)則。
　　在加入加性高斯白噪聲的無線雙向中繼信道中，利用最大后驗概率對物理層網絡編碼中的PSK、DPSK及其FSK等多種低階調制策略進行中繼映射和誤碼性能進行仿真分析。并對多種調制下中繼節(jié)點誤碼性能進行比較，得知，低階PSK在物理層網絡編碼中的性能優(yōu)于FSK，并且，隨著調制階數的增大，物理層網絡編碼中的PSK抗噪性能下降，FSK抗噪性能變好

4、。但是，高階FSK調制對設備要求較高。最后，對多種調制下物理層網絡編碼方案適用場景進行對比綜述。
　　隨著調制階數的增加，QAM性能優(yōu)于PSK調制。分析了傳統(tǒng)16QAM調制中繼映射存在的問題，并對中繼映射方案進行改進。針對高階調制星座圖中星座點歐式距離的減小可能會帶來的誤碼性能的增加，引入了復雜度較低的線性分組碼。并設計了一個高階調制下，物理層網絡編碼與線性分組碼聯(lián)合方案。并對方案中中繼節(jié)點的性能進行仿真與分析。仿真證明了在未增加