标题:SC-FDE系统中的编码研究
导师:杜岩
学号:200411484
作者:刘杨
论文答辩日期:2007-05-24 00:00:00
关键词:正交频分复用;单载波频域均衡;信道编码;交织
摘要:目前,宽带无线通信技术受到人们的广泛关注。本论文的主要工作是研究单载波频域均衡(SC-FDE)系统中的编码技术。这是在研究SC-FDE和正交频分复用(OFDM)系统本身特点和两者系统中的传统编码方案基础上提出的。 本论文首先简单分析了宽带无线信道的特点,指出宽带无线信道是一种由于多径传播而引起的存在时间选择性和频率选择性的双选择性信道。如何对付多径衰落成为无线通信的研究难点。 在简单的介绍了OFDM和SC-FDE系统的基本原理之后,本论文将这两个系统在一些方面进行了比较,并分析了它们各自存在的一些问题,建立了SC-FDE系统的一些新概念。 然后本论文介绍了卷积码和交织技术,并对传统编码的OFDM和SC-FDE系统进行了介绍和仿真,分析了编码和交织技术对这两个系统性能的影响。 基于对OFDM和SC-FDE系统深入的研究,本论文发现SC-FDE和OFDM有着不同的误码特性。在OFDM系统中,每一帧信号内出现的错误个数差别不大;而在SC-FDE系统中,部分信号帧中的误码率远高于其它帧, 本论文称这种特性为SC-FDE内在的帧突发特性。信道条件对SC-FDE的这种帧突发特性影响很大。当信道没有深衰落时,SC-FDE每一帧信号内错误个数的波动不大,与OFDM相似;当信道存在深衰落时,SC-FDE部分信号帧内的错误个数远远大于其它帧。 本论文指出OFDM和SC-FDE系统存在不同误码特性的原因,并在此基础上,提出一种在SC-FDE系统中的新的编码方案,可以充分利用不同时间传输的比特之间的相关性,从而提高性能,降低误码率。发送端在对一数据块(包含若干帧比特信息)内的各个时域子信道上的比特信息进行独立的映射和编码后建立通信;接收端在接收到完整的判决后的数据块后,对块内的各个时域子信道进行独立的逆映射和译码。 本论文对SC-FDE中的新的编码方案进行了仿真,并将采用新的编码方案的SC-FDE系统和传统编码的SC-FDE系统,以及传统编码的OFDM系统进行了比较。一方面,仿真结果表明采用新的编码方案,SC-FDE系统性能优于传统编码的SC-FDE系统。另一方面,目前比较经典的结论是编码SC-FDE系统性能与编码OFDM性能是接近的,低码率下,编码OFDM性能稍好一些,高码率下,编码SC-FDE性能稍好一些。而本论文提出的这种编码方案,经过仿真表明,即使在低码率下,当信噪比达到一定值时,编码SC-FDE性能会优于编码OFDM系统。
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