非相干超寬帶通信系統(tǒng)中的極化碼性能研究

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1、分類號：TN91410710-2015224040專業(yè)碩士學(xué)位論文非相干超寬帶通信系統(tǒng)中的極化碼性能研究馬臘寧導(dǎo)師姓名職稱梁中華副教授申請學(xué)位類別工程碩士專業(yè)學(xué)位類別交通運(yùn)輸工程及領(lǐng)域名稱論文提交日期2018年4月2日論文答辯日期2018年5月24日學(xué)位授予單位長安大學(xué)PerformanceofPolarizedChannelCodinginNoncoherentUWBCommunicationSystemsAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate:MaLaningSupervisor:AssociateP

2、rof.LiangZhonghuaChang’anUniversity,Xi’an,China摘要超寬帶（Ultra-wideband，UWB）通信具有高速率、低功耗以及良好的頻譜共享等特性，使其在短距離無線通信場景下頗具應(yīng)用潛力。非相干（Non-coherent，NC）檢測因其復(fù)雜度低、無需信道估計和精確同步而成為一種備受關(guān)注的UWB通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案。其中能量檢測接收機(jī)（EnergyDetector，ED）和自相關(guān)接收機(jī)（AutocorrelationReceiver，AcR）是目前兩種典型的非相干接收機(jī)技術(shù)。能量檢測接收機(jī)與脈沖位置調(diào)制（PulsePo

3、sitionModulation，PPM）結(jié)合使用。自相關(guān)接收機(jī)與傳輸參考（TransmittedReference，TR）方案結(jié)合使用。為了進(jìn)一步提高非相干超寬帶通信系統(tǒng)的可靠性，本文主要以一種TR-UWB系統(tǒng)的改進(jìn)系統(tǒng)，即傳輸參考脈沖簇（TransmittedReferencePulseCluster，TRPC-）UWB系統(tǒng)為研究對象，同時考慮TR-UWB和NC-PPM系統(tǒng)，研究非相干UWB通信系統(tǒng)中的信道編碼技術(shù)，主要工作概括如下：1、將極化碼引入非相干UWB通信系統(tǒng)中，應(yīng)用高斯近似的方法衡量極化的子信道的可靠性，從而構(gòu)造出適用于非相干UWB通信系統(tǒng)

4、的極化碼。在解碼方面，分別應(yīng)用連續(xù)刪除（Successivecancellation，SC）解碼算法和基于列表的連續(xù)刪除（SuccessivecancellationList，SCL）解碼算法?？紤]到非相干UWB系統(tǒng)無需信道估計的特點(diǎn)，采用訓(xùn)練序列的方法估計信道的噪聲方差。仿真結(jié)果表明，極化碼以有限的計算開銷獲得系統(tǒng)誤碼性能的提升，是非相干UWB通信系統(tǒng)的有效信道編碼技術(shù)之一。2、針對TRPC-UWB系統(tǒng)，在極化碼SCL解碼算法的基礎(chǔ)上，引入循環(huán)冗余校驗（CyclicRedundancyCheck，CRC）與極化碼的級聯(lián)編碼（CRC-SCL）方案，研究不同

5、的CRC碼與極化碼級聯(lián)對TRPC-UWB系統(tǒng)誤碼性能的影響，從而選擇使系統(tǒng)誤碼性能最優(yōu)的CRC-SCL級聯(lián)編碼方案，并與其它編碼方案的系統(tǒng)性能對比分析。仿真結(jié)果表明，合理地、有限制地增加解碼路徑數(shù)和CRC碼的位數(shù)能有效地改善TRPC-UWB系統(tǒng)的誤碼性能。關(guān)鍵詞：超寬帶，非相干接收機(jī)，信道編碼，極化碼，傳輸參考脈沖簇iAbstractUltra-wideband(UWB)systemshaveattractedextensiveattentioninthefieldofthewirelesscommunicationsduetotheirhighdatar

6、ate,lowpowerconsumptionandgoodspectrumsharingcharacteristics.Non-coherent(NC)UWBsystemsaremorepopularcomparedtothecoherentUWBsystemsbecauseoftheirimplementationcomplexity.Energydetection(ED)receiverandautocorrelationreceiver(AcR)aretwotypicalnon-coherentdetectionschemes.Generally,

7、theEDiscombinedwithpulsepositionmodulation(PPM).TheACRisusedinconjunctionwithtransmittedreference(TR)signaling.Inordertoimprovethetransmissionreliabilityofnon-coherentUWBcommunicationsystemsfordifferentapplications,thisthesisfocusesonthechannelcodingtechniquesforTR-UWBandNC-PPMsys

8、tems,andforparticularlythetransmi