《面向物理層網路編碼通信的多進制LDPC碼的編碼調製設計》是依託福州大學，由陳平平擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：面向物理層網路編碼通信的多進制LDPC碼的編碼調製設計
- 依託單位：福州大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：陳平平
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隨著無線通信技術的快速發展，以及對大數據高速高質傳輸的需求，作為新一代協同通信技術，雙向中繼已經成為當前無線/移動通信系統中的研究熱點。物理層網路編碼（Physical layer network coding, PNC）技術能夠克服半雙工限制進而顯著地提高了系統的頻譜效率。基於Lattice的理論研究已表明PNC技術在高SNR下可以逼近容量上界。但是目前對於高SNR區域上，可實現的高階調製和高階域上的多進制聯合編碼方案還沒有相關的研究。本課題以PNC技術為基礎，提出了高階域的多進制LDPC編碼調製方案：首先利用星座成形技術，針對PNC設計最佳化了高階調製映射方案；然後根據採用的調製和編碼方案，中繼端使用計算轉發策略推出最優放大因子和解碼係數，最大化系統的可達速率；最後通過EXIT分析來最佳化所選LDPC編碼方案的碼型度分布，從而使得該多進制碼型的解碼門限逼近系統的可達速率。
結題摘要
由於通信網路中的無線頻寬資源越來越有限, 並且隨著大量的廣播與多播的業務在未來無線通信的出現，物理層網路編碼與無線網路相結合具有現實意義。下一代寬頻蜂窩移動通信系統將多址接入中繼技術作為一種備選方案來提供額外的分集增益和提高用戶容量，增加傳輸覆蓋範圍和系統的頻譜效率。而物理層網路編碼正好可以與多址接入中繼技術相結合，進一步提升系統性能，相關的提案也受到了國際標準組織的關注。在點對點通信中，LDPC在光纖通信、深空通信、磁存儲以及衛星數字視頻等無線通信等方面得到廣泛套用，已套用於IEEE 802.11.n和DVB-S2。因此，基於物理層網路編碼的高階調製LDPC編碼技術可以進一步支持更高的信息傳輸速率，作為在新一代無線通信中一種頻譜效率更高和抗多徑干擾能力更強的傳輸技術。本項目意在設計適用於物理層網路編碼傳輸的聯合高階映射和信道編碼系統方案。 本項目的主要研究成果主要包括如下：1、提出了一個聯合二進制LDPC信道編碼和高階PSK調製的系統，中繼端所採用的疊代接收機，極大地提高傳統中繼接收機的性能，而且編解碼複雜度低，有效提高了多用戶通信的系統吞吐量。2、針對多址接入系統，最佳化了一類多碼率低複雜度的原模圖LDPC碼型，EXIT外信息傳遞分析和仿真結果都表明了，最佳化後的該類碼型逼近多用戶解碼接收機的系統容量。3、針對其他無線干擾信道，我們也做了LDPC碼型最佳化設計，並針對實際的中國數字廣播標準的LDPC編解碼做了硬體的FPGA設計和驗證。在該項目的支持下，一共發表相關IEEE期刊論文8篇，IEEE會議論文6篇。 本申請項目設計聯合高階調製和有限域LDPC 碼的編解碼最佳化方案，以確保了整體系統速率接近多用戶容量上界，提高系統的傳輸吞吐量，適用於下一代通信大數據量多用戶傳輸場景，以此高效滿足系統頻譜效率需求，為更實際複雜的隨機多用戶接入訪問系統提供了一定的理論基礎。
