HARQ系統(tǒng)中RCPT碼的設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究.pdf

1、前向糾錯(cuò)(FEC)和自動(dòng)重傳請(qǐng)求(ARQ)是數(shù)字通信系統(tǒng)中常用的兩種差錯(cuò)控制方式。FEC 傳輸機(jī)制簡(jiǎn)單，延遲??；ARQ 可靠性高，并且能適應(yīng)信道的變化?；旌螦RQ(HARQ)結(jié)合兩者的優(yōu)點(diǎn)，從而能很好地兼顧數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院陀行浴?Turbo 碼以其接近Shannon 極限的優(yōu)異性能成為近年來糾錯(cuò)編碼研究的熱點(diǎn)。速率兼容的刪截Turbo(Rate Compatible Punctured Turbo, RCPT)碼被廣泛用于冗

2、余遞增的HARQ 系統(tǒng)中。 本文對(duì)HARQ 機(jī)制下的RCPT 碼的設(shè)計(jì)以及應(yīng)用進(jìn)行了研究。首先對(duì)信道編碼的歷史以及現(xiàn)狀進(jìn)行了回顧，對(duì)Turbo 碼的編碼譯碼原理、性能以及研究現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹。由于Turbo 碼的低碼重距離譜的分布特性是衡量Turbo 碼以及RCPT 碼性能的重要指標(biāo)，文章對(duì)Turbo 碼的低碼重距離譜的分布特性及其計(jì)算方法進(jìn)行了研究。在用序列分解的方法來計(jì)算Turbo 的碼字低碼重分布的過程中，針對(duì)低碼重輸入序列

3、的特點(diǎn)，引進(jìn)了無需編碼的查表移位異或法，大大地降低了計(jì)算量。刪截是Turbo 碼構(gòu)造高碼率碼字以及設(shè)計(jì)RCPT 碼的主要方法。本文研究了Turbo 碼的刪截特性，主要針對(duì)刪截Turbo 碼的刪截模式以及刪截周期進(jìn)行了研究。分析了生成多項(xiàng)式周期與刪截周期對(duì)Turbo 碼性能的影響。生成多項(xiàng)式周期與刪截周期相等時(shí)，改進(jìn)了刪截方案，抑制了普通刪截方法帶來的性能惡化。詳細(xì)介紹了RCPT 碼以及其刪截矩陣的求取步驟。改進(jìn)了求取RCPT 碼刪截矩陣

4、的方案，降低了RCPT 碼的設(shè)計(jì)過程中運(yùn)算量。最后，重點(diǎn)研究了RCPT 碼在冗余增量遞增的HARQ 系統(tǒng)中的應(yīng)用。對(duì)傳統(tǒng)的HARQ-RCPT 的傳輸機(jī)制進(jìn)行了改進(jìn)：提出了一種信道自適應(yīng)的HARQ-RCPT 的傳輸機(jī)制，根據(jù)信道的優(yōu)劣自適應(yīng)地調(diào)整初始發(fā)送數(shù)據(jù)的大小，適當(dāng)?shù)亟档土讼到y(tǒng)延時(shí)。在Turbo 碼迭代譯碼思想的啟發(fā)下，對(duì)HARQ-RCPT 系統(tǒng)下的譯碼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，用上次錯(cuò)誤譯碼的傳輸數(shù)據(jù)幀的軟值來初始化當(dāng)前的譯碼過程中譯碼器的先