一、Turbo码性能分析与仿真（论文文献综述）
吴雪玲[1]（2021）在《基于FPGA的Turbo编译码的研究与设计》文中认为近年来,由于无线通信技术迅速发展,导致频谱资源紧张,且数据在无线信道中传输会受到各种噪声的干扰,因此提高系统传输的有效性和可靠性成为了近年的研究热点。Turbo码作为信道编码不仅抗衰落能力强、频带资源利用率高、码间抗干扰能力强,而且性能接近香农理论极限值,具有重要的研究价值。而Turbo码中包含交织与迭代,迭代次数越多译码器性能越好,但同时资源消耗、译码复杂度和时延也会增加,因此资源消耗、译码复杂度和时延成为了Turbo码在通信系统中无法平衡有效性和可靠性的问题。本文以平衡通信系统有效性和可靠性、降低译码复杂度与延时为目标,对Turbo编译码进行研究,研究内容如下:本文首先对Turbo编译码、交织解交织、加扰和解扰的结构进行了分析,并提出改进的软输入软输出维特比（SOVA）译码算法。1、在解决溢出问题时,提出最大限度的预定义存储度量值的方法,保证在数据帧长度内累积度量值不会溢出,可以减小运算量以及资源消耗,在保证算法性能的基础上,减小了计算复杂度。2、在进行回溯更新可信度值时,提出改进的回溯结构。在滑窗回溯结构的基础上进行改进,每次回溯竞争路径时只比较幸存路径和竞争路径最后一个回溯时刻的判决值,可以减少不必要的回溯操作,在保证算法性能的基础上,减小译码延时。3、使用信道交织修正Turbo译码算法,降低数据在Rayleigh信道中传输的误码率。其次,对影响Turbo码性能的各种因素进行仿真分析,这些因素包括不同译码算法（主要是最大后验概率（MAP）类算法和SOVA算法）、交织深度、迭代次数以及码率等。根据仿真结果可以得出结论:MAP类算法的译码性能比SOVA译码算法好;交织深度越长、迭代次数越多、编码码率越低,算法误码率越小,译码复杂度越大。然后分析不同译码算法的计算复杂度和时间复杂度,改进后的SOVA译码算法降低了计算复杂度,保证了算法的性能。最后根据仿真结果,对信道编码发射端和接收端进行硬件设计与实现。用Verilog语言编写Turbo编译码、交织与解交织、加扰与解扰的功能模块,使用Simulation工具对功能模块进行仿真验证,比较仿真与理论结果,结果表明各功能模块硬件设计符合要求。使用Zynq 7000开发板作为系统验证平台,分别下载发射系统与接收系统程序,使用在线分析工具ILA获取编译码波形并分析,结果表明系统在FPGA中正常工作。
朱进蓉[2]（2021）在《用于卫星通信的Turbo译码器设计》文中研究说明近年来,随着卫星通信技术的蓬勃发展,人们对卫星通信质量的要求越来越高。信道编码技术是提高通信可靠性非常有效的方法。而Turbo码作为一种接近Shannon限的理想码型,不仅能够在低信噪比的环境下展现出优异的性能,而且还具备很强的抗衰落和抗干扰性能。因此,在卫星通信领域也得到了广泛的运用,并且成为了信道编码研究的热点。然而Turbo码在计算过程中存在大量的指数和对数运算,使得译码运算的复杂度很高,在硬件实现时十分困难。此外,由于Turbo码特殊的编码方式,需要在接收完所有数据后才可以进行译码,需要消耗很大的存储空间,也会带来极大的译码时延。为了解决这几个问题,本文以低时延、低资源占用为实现要求,完成Turbo译码器的设计。本文以卫星通信中Turbo码的译码器为研究目标,从译码算法和硬件实现两个层面进行分析。在算法层面上,以传统的Log-MAP译码算法为基础算法,引入滑动窗口技术,以达到降低译码传输时延和存储资源的目的。同时为了减少译码算法的复杂度,将Log-MAP算法中的雅可比对数函数利用线性拟合的方式转化为一次函数。最后,利用Matlab仿真分析影响译码性能的相关参数。仿真结果表明,随着交织长度的增加,编码速率的降低、迭代次数的增加,译码性能将得到相应的提高。在硬件层面上,使用现场可编程门阵列（Filed Programmable Gate Array,FPGA）对译码器进行设计,通过综合、实现发现,使用滑动Log-MAP译码算法,硬件的资源占用率和时延降低了很多,与传统的Log-MAP算法相比,虽然寄存器Registers增加了约41%,但是触发器、查找表以及嵌入式块存储器分别减少了约35%、33%以及76%。总体来说,滑窗Log-MAP算法的资源占用率还是比较少的,其次,译码时延也减少了约53.65us。最后,将FPGA实现的结果与Matlab实现结果相比较,两者的译码性能基本一致。因此,本文所设计的Turbo码译码器在保持很好译码性能的同时,时延和存储资源也得到了有效的降低。
郑晴花[3]（2020）在《多波形电台中信噪比估计和抗干扰技术研究》文中进行了进一步梳理多波形战术电台在通信行业应用于各个领域,其中联合战术无线电系统（JTRS）无线电台系列是多波形电台的典型代表,已成为数字化战场的主要组成部分。JTRS应用的领域很广泛,其型号种类和波形种类也很多,包括宽带组网波形（WNW）、抗干扰波形和低截获波形等等,波形技术是JTRS关键技术之一,这些波形技术能满足众多通信系统要求。对于运行多波形的战术电台通信系统,在通信过程当中,干扰问题一直存在,为了保证通信的可靠,提高通信质量和误码率性能,需要解决干扰问题。对于多波形电台干扰问题,主要依靠跳频机制得以解决,原因是因为跳频通信在抗干扰方面具有强大的优势。另外,由于单纯的通信系统己经无法满足如今人们对通信质量和性能的需求,因此对于这些系统,为了提高性能就需要结合一些其他技术,比如信道估计、同步技术、自适应编码调制,信道译码等技术,而这些技术通常需要信噪比这个关键参数,所以信噪比估计算法的研究也就越来越多。本文以多波形电台的典型代表JTRS为例来研究其信噪比估计和抗干扰技术,JTRS的波形种类包含宽带组网波形（WNW）、抗干扰波形技术等等,这两种波形技术涉及的系统包括窄带单载波系统、单载波频域均衡（SC-FDE）系统和正交频分复用（OFDM）系统。其中窄带单载波系统和SC-FDE系统是抗干扰波形技术的核心技术,正交频分复用系统是宽带组网波形技术的核心技术。论文首先主要针对这三种系统涉及的信噪比估计算法进行了研究,研究了在高斯白噪声（AWGN）信道下窄带单载波系统的三种信噪比估计算法并进行了仿真,仿真结果表明二阶四阶矩（M2M4）估计算法的性能最好,接着研究了SC-FDE系统在多径衰落信道下基于独特字的时域信噪比估计算法,仿真结果表明该估计方法性能比较理想,然后研究了OFDM系统在高斯白噪声（AWGN）信道下和多径衰落信道下信噪比估计算法并进行了仿真,仿真结果表明,在AWGN信道下,最小二乘（LS）估计算法具有较好的估计性能,在多径衰落信道下,Boumard算法和OFDM系统信噪比估计新算法在不同信噪比条件和不同子载波条件下,具有的性能优势是不同的。最后针对跳频通信系统,分析了跳频通信原理和常见干扰样式,其中最为典型的是部分频带干扰,研究了跳频通信系统下的抗部分频带干扰技术,提出了基于纠删RS-Turbo级联的跳频抗干扰系统以及纠错纠删RS码删除位的判定方法,仿真结果表明该系统至少可以实现抵抗50%的干扰。
陈立[4]（2020）在《地空宽带OFDM系统下的同步算法研究》文中认为在民航通信中,飞机与地面无线基站之间进行数据信息传输的机载通信方式是确保飞行安全和通信联络迅速、准确所必不可少的通信手段。但和机载导航、控制、智能化和机械等技术的成熟化与高集成度的领先地位相比,我国机载通信的发展显得相对滞后。本文以地空宽带系统为背景,研究了OFDM系统应用在机载通信中的传输性能。本文首先研究了OFDM体制的系统模型及其关键技术,其中包括调制与解调技术、同步技术、信道估计技术以及信道编译码技术,并对地空宽带信道进行了信道建模。其次针对OFDM系统的同步敏感性问题,本文研究了S&C、Minn以及共轭反对称三种经典估计算法,仿真了其误比特性能。同时为达到更加良好的定时准确概率,提出了一种基于共轭反对称的改进型定时同步算法。研究了小数倍频偏估计算法,包括Moose算法以及基于时域训练序列的算法,其MSE可以达到10e-5的良好估计性能。然后结合信道建模理论,查阅相关信道参数标准,针对飞机起飞、降落、飞行等多场景,建立贴合的信道模型,并结合同步算法,仿真地空宽带通信下的OFDM系统的误码性能。最后,研究了Turbo码信道编译码技术,对比分析了Turbo码与TPC码的编译码性能,选定Turbo作为OFDM系统中的信道编码技术,构建相应的信道编码系统并对其进行系统仿真,结合算法复杂度和误比特性能两方面,给出误比特性能相对较好的OFDM设计方案。
罗小红[5]（2020）在《基于反向蝶形计算的低存储容量Turbo码译码器设计及FPGA实现》文中指出Turbo码由于其译码性能接近Shannon极限,成为信道编码领域的重点研究码型,并被广泛的应用于无线通信系统中。目前,Turbo码已被LTE-Advanced标准所采用作为信道编码方式,同时也被应用于物联网,图像的加密传输以及深空通信中。在Turbo码译码器进行硬件实现时,由于译码器通常是采用迭代方式进行译码,会对存储单元进行频繁的访问造成较大的功率损失。其中,对状态度量缓存（State Metric Cache,SMC）的访问造成的功率损失占到译码器总体功率消耗的一半以上。因此,对于功率受限的无线通信系统中,Turbo码译码器的功耗成为了重要的问题。为了解决这个问题,满足低功耗无线通信系统的设计要求,一种低存储容量的Turbo码译码器结构设计成为了重要的研究内容。本文以LTE-Advanced标准下的Turbo码为研究对象。首先,对Turbo码的编码方法和译码原理进行介绍。其次,对最大后验概率（Maximum A Posteriori,MAP）算法以及它的改进算法进行理论推导和分析。然后,根据改变状态度量存储方式的设计思路,提出了基于线性估算的Turbo码译码器结构设计方案。通过在传统的结构中插入一个排序模块和增量计算模块,将计算出的增量比特和位置比特进行存储,来代替对前向状态度量的存储。结果表明,该设计方案使得SMC容量降低了55%。在上述的基于线性估算的Turbo码译码器结构设计中,虽然减少了SMC容量达到了降低功耗的目的,但是SMC容量还可以进一步降低;并且对状态度量的处理是有损压缩过程,使得误码率（Bit Error Rate,BER）和误包率（Packet Error Rate,PER）性能有一定的损失,同时该译码结构的并行程度不够。因此,本文根据反向计算的设计思路,提出了一种基于反向蝶形计算的Turbo码译码器结构设计方案。在该设计方案中,将传统的编码网格图分成四个独立的蝶形单元,不在存储所有的前向状态度量,只需要存储符号比特和不能反向计算的状态度量。该设计方案使得SMC容量的降低了65%,并且BER和PER性能与对数域最大后验概率（Maximum A Posterior Probability Algorithm in Logarithmic Domain,Log-MAP）算法非常接近。论文最后对基于反向蝶形计算的译码器结构设计进行了深入的研究和探讨,然后在Quartus II 13.0软件平台中,采用Verilog硬件描述语言（Hardware Description Language,HDL）,对该设计结构进行编程实现,并使用PowerPlay Early Power Estimator和ModelSim进行功耗测试和译码时间分析。结果表明,在硬件资源使用方面,与传统的译码器结构相比,该译码器结构总的内存量降低了35.62%;在功耗和译码时间方面,在200MHz的工作频率下,总功耗较传统的译码器结构降低了15.38%,同时译码时间较线性估算的译码器结构减少了45.45%。因此,本文所设计的Turbo码译码器在保持较好的译码性能的同时功耗也得到了有效的降低。
陈元春[6]（2020）在《低延迟Turbo码译码算法的硬件设计与实现》文中研究指明Turbo码是一种基于并行级联卷积码的信道编译码,由于其在抗衰落和抗干扰方面性能优异,因此成为了CCSDS信道编码标准之一。本文基于该标准实现了帧长为8160的Turbo码编译码器的硬件设计与实现。首先简要介绍了Turbo码编译码的原理,接着对其性能进行仿真,然后重点研究了硬件设计以及改进方法,最后在项目系统中对Turbo码的实际性能进行测试。在MATLAB环境下的仿真中,本文共分析了三种译码算法的性能。通过不同参数角度的对比,得出了本课题8160bit帧长Turbo码的基本性能指标,并将结果与相关文献进行对比。在FPGA硬件设计时,针对传统MAP类译码算法延迟大,吞吐率低的不足,提出了基于滑动窗Max-Log-MAP算法的改进译码结构。所述改进主要包括以下四点:第一点是采用两个分量译码器并行译码的设计方法。第二点是对分支度量的计算结构进行拆分。第三点是独立设计分量译码器1和2,搭配新设计出的交织器和解交织器。第四点是采用流水线结构完成“加比选”计算,优化了先验信息的存储及读取方法。通过以上改进,降低了译码延迟时间,并且提高了吞吐率以及减少了资源消耗。相比于MAP类算法的传统译码结构,本文所设计的结构使得单个分量译码器中的LLR输出时间提前了99%,译码器存储资源节省了67%。在项目系统平台上的测试表明,所设计的Turbo码译码器能够稳定工作在130MHz的时钟下。本文所实现的Turbo码编译码器,已经成功应用于某无人机图像数据实时传输系统中。在迭代5次时,译码器延迟时间小于5ms,吞吐率高于8Mbps,满足了本课题对图像数据传输的要求。
段倩倩[7]（2020）在《基于STBC空间调制的分布式编码协作系统的构造及性能研究》文中研究表明无线通信系统进行的信息传输已涉及到现代社会中的方方面面,但无线信道本质是不可靠且不可预测的,诸如散射,衍射和反射之类的现象会导致信号在其传输过程中发生衰减。最初通过增加传输功率来对抗信号的衰落,但大部分通信设备都是功率受限的。因此,使用信道编码来进行纠错至关重要。为了实现在衰落信道上的有效和可靠的信息传输,区别于传统的点对点通信范畴,本文将时空编码空间调制（Space-Time Block Coded Spatial Modulation,STBC-SM）和包括极化码在内的信道编码应用于协作通信中以获得具备高频谱效率、极佳的抗衰落能力以及低复杂度的分布式编码协作系统,并对影响其性能的相关因素进行分析。具体研究内容及创新点如下:1)信道编码是构造STBC-SM分布式编码协作系统的基石。在二进制码领域,阐述了趋近香农极限的LDPC码和Turbo码的可迭代编译码技术,并在运算复杂度及译码性能方面与通过数学计算证明能够获得香农极限的极化码进行比较。进一步研究了极化码的编译码技术,包括不同的信道挑选方案以及各类译码算法,并通过仿真在AWGN和瑞利衰落信道上从不同角度来分析其性能。在非二进制码领域,介绍了极大距离可分码（Maximum Distance Separable,MDS）的编译码技术,RS码是MDS码中的重要一员,与上述二进制码相比较,它在码长较短条件下可取得误码性能和译码复杂度的良好折中,而且在纠正随机突发错误的方面有极佳表现。2)在编码协作系统的传输方案中应用了新型的STBC-SM技术来获得高频谱效率,原因在于STBC-SM中的信息位是通过符号对和天线对选择一起进行传送的。由于不必激活所有发射天线的特性,STBC-SM也可以降低多天线所引起的相关干扰,并且STBC-SM通过获得分集编码增益来最大程度地降低误码率。另外,在硬判决场景下,为了降低高阶调制时的复杂度,采用了优化后的最大似然解映射算法;而在软判决场景下,使用了低复杂度的STBC-SM软检测算法。3)本文首次提出了基于STBC-SM的分布式RS编码协作系统,将两个RS码放置在源节点和中继节点上,中继节点所使用的RS码生成多项式次数较高,并在目的点结合低复杂度的STBC-SM硬检测算法,提出了两种联合译码方案,即NAIVE算法与SMART算法。NAIVE算法对来自源和中继的信号分别进行译码,共同的译码输出通过信噪比阈值判断来决定。SMART算法对来自中继的信号进行译码,并用相应的译码输出取代源到目的点的部分信号,最后再对组合后的信号进行译码。通过仿真表明在准静态瑞利衰落信道上SMART算法性能优于NAIVE算法,STBC-SM分布式RS编码协作系统性能明显优于传统点对点系统。4)针对普通极化码在衰落信道上性能不佳的情况,本文设计了基于多级构造STBC-SM的分布式极化编码协作系统。因为大多数的极化编码协作方案都是针对BPSK调制而建立的,主要局限之一是频谱效率低,所以本文在编码协作中采用具有高阶调制的STBC-SM。通过将多层极化码与STBC-SM相结合,本文构造了全新的极化编码协作系统,并使用低复杂度的STBC-SM软检测取代最大似然软检测来有效克服目的端的高检测复杂度。另外,在目的节点处设计了联合软SC/SCL译码算法,它可同时对源和中继信号进行译码,而不是在目的点进行多步译码。通过仿真表明该系统在准静态衰落信道上性能明显优于普通的极化编码协作系统,能大幅度地改善衰落造成的纠错能力下降。
张立康[8]（2020）在《MIMO分布式Polar/RS码的编码及基于权重分配的联合译码研究》文中研究表明通信系统面临的主要挑战之一是减轻无线信道衰落的影响,衰落会引起接收信号功率的波动,降低系统性能。多输入多输出（Multiple Input Multiple Output,MIMO）和协作通信技术是减少衰落影响的两种常用方法。近年来关于MIMO和协作通信的研究,很多都是基于低码率奇偶校验（Low Density Parity Check,LDPC）码和Polar码等,很少有关于RS（Reed-Solomon）码的研究。RS码作为极大距离可分码（Maximum Distance Separable Code,MDS）,其纠错能力与设计距离有关,在短码时可以更好地平衡编码冗余度和可靠性之间的关系。由于其优异的纠正随机突发错误的能力,因此RS码适合应用于协作通信等实际通信系统中。而Polar码作为第一种理论上达到香农极限的编码方案,目前已被选定为5G控制信道的短码标准,不过Polar码的优异性能主要体现在长码,然而短码长Polar码的性能并不理想。因此,本文将以提升RS码和短码长Polar码在协作系统中的性能为目标进行深入研究。本文主要工作内容如下:第一、从编码工程与抽象代数两个方面详细阐述了循环码的概念,在BCH（Bose-ChaudhuriHocquenghem）码与BCH限的基础上,深入研究了RS码的编译码。第二、首次提出了分布式RS码的协作及基于权重分配的联合译码系统,仿真结果显示,该系统的性能明显优于已有的RSCC-Smart（Reed-Solomon Coded-Cooperative）方案。在此基础上,加入了MIMO技术中的Alamouti编码,探究了不同接收天线数量对系统抗衰落性能的影响。本文所提出的权重分配算法对信道分布信息（Channel Distribution Information,CDI）值的估计精度不敏感,故可以降低CDI检测频率,进而可以减少资源开销。第三、研究了信道极化现象和极化码的编译码原理,并提出了一种新的瑞利衰落信道下的挑选方案。仿真结果表明,新的挑选方案相较于比特信息熵法,具有算法复杂度低和资源开销低的特点,且性能略优于比特信息熵法。第四、在新的信道挑选方案的基础上,提出了基于低码率Plotkin结构的双中继MIMO分布式Polar码编码系统,相较于传统的低码率Plotkin分布式Polar编码系统有了较大的性能增益。之后对权重分配算法进行了理论推导,仿真结果表明,权重分配算法可以以较低的资源开销达到接近MRC的性能。最后提出了基于Alamouti编码的分布式Polar码系统,当采用相同的Alamouti方案且协作码率一致的情况下,其性能优于低码率Plotkin结构的单中继方案。
孙振阳[9]（2019）在《基于FPGA的Turbo编译码器研究与实现》文中进行了进一步梳理近年来,随着无线通信技术的快速发展,人们对通信质量的要求是越来越高。但是在通信过程中总会存在噪声对传输中的信息进行干扰,提高通信的有效性和可靠性成为学者们关注的重点。Turbo码可以提高频谱的利用率,大大改善频谱的使用效率,而且其编译码性能优异,近乎完美的接近香农理论性能的极限值而被广泛的应用,它在信道编码的发展史上具有里程碑的意义。为了研究Turbo码的性能,需要在不同参数下,不同标准进行大量的验证实验。要求Turbo码的编译码器具有非常强的通用性,这也是研究Turbo码的初衷。本篇论文围绕上述问题展开,在此基础上,对Turbo编译码进行工程上的实现,主要包括以下研究内容:本文首先介绍信道编码的发展历史以及研究意义,给出Turbo码的发展以及研究的现状。分析Turbo码的编译码结构,包括分量编码器、各个标准下的交织器、删除器、分量译码器等。设计并提出基于CRC校验的方案对Turbo译码迭代次数进行一定程度上的控制,在保证可靠性和有效性的前提下,大大减少译码算法的复杂性,提升译码性能。其次,利用MATLAB对影响Turbo译码性能的各种因素进行仿真,包括不同算法下编码与未编码的区别、交织深度、交织器、编码码率、迭代次数等。仿真结果表明Log-MAP算法相较于SOVA算法有更好的译码性能,随着交织深度的增加、编码码率的降低、迭代次数的增加,误码性能会相应的得到提高,同时其算法的复杂性也会提高。在仿真得到的数据基础上,对通信系统中基带信号处理的过程进行系统架构的设计和研究。分析通信链路上各个模块并且进行硬件上的设计和实现。最后,基于FPGA的Turbo编译码器进行深入的研究和实现。首先设计Turbo码的各个模块并且进行Verilog语言的编码,通过Modelsim对各个设计模块进行硬件上的仿真验证,不仅提高通信系统的有效性和可靠性,同时可以大大的节约系统的资源。对研究所以后的信道编码工作的研究有着长远的指导意义。本课题是国家自然科学基金项目（61501078）、（61601078）、（61231006）等的部分内容,主要研究基于认知无线电上的Turbo码调制与解调的研究及其实现。
王慧[10]（2019）在《迭代译码机制及其在编码协作通信中的应用研究》文中研究说明由于迭代译码以较小的译码复杂度使得Turbo码和LDPC码的性能接近香农限,所以随着Turbo码的问世和LDPC码的再次发现,迭代译码成为编码领域的研究重点。现在,迭代译码不仅用于纠错码的译码中来获得逼近香农限的性能,而且还成为解决其他通信问题和提高系统传输可靠性的重要方法。但是到目前为止,尚未有任何一种分析方法可以足够合理地估计迭代译码的性能并能解释其在不同信噪比（SNR）区域形成不同译码轨迹的机理。尤其是瀑布区的性能分析还有大量的理论问题有待于深入研究。而完整的迭代译码性能分析和建模既是优化设计Turbo码和LDPC码的重要依据,也是评估采用Turbo码和LDPC码的相关通信系统性能的重要基石。所以,（1）本文针对迭代译码进行了深入的研究,旨在分析影响迭代译码性能的关键因素,并准确地估计迭代译码的性能,以及改进已有码字的性能;（2）本文针对迭代译码机制在编码协作通信中的应用进行了深入的研究,旨在根据影响迭代译码性能的关键因素为不同的网络设计合理的编码协作机制,其不仅可以提高网络的吞吐量,还可以提高传输的可靠性。首先,考虑Turbo码的迭代译码。将整个Turbo码迭代译码器看作是一个带反馈的非线性动力系统,推导了外信息的递归迭代计算公式,并且得到了收敛解应该满足的方程。但是由于外信息的递归迭代计算公式是高维非线性方程,接下来利用随机分析方法直接分析了后验概率对数似然比（LLR）的概率分布。提出的混合高斯模型可以准确地近似LLR的概率密度函数,并且可以较准确地估计Turbo码的整个性能曲线。当为全0信源时,LLR的分布有两个峰,靠近原点的为左峰,远离原点的为右峰;Turbo码的性能始终由左峰主导;迭代译码过程就是将LLR值从不可靠区域逐渐搬移到可靠区域的过程。但是,随着信噪比的增加,左峰越来越小。因此提出利用无噪译码分析方法来确定影响错误平层区性能的敏感比特。通过比较发现,这些敏感比特和通过重量谱搜索算法得到的关键比特基本吻合。但是无噪译码分析方法的复杂度远远低于重量谱搜索算法的复杂度。然后,利用无噪译码分析方法分析了非规则LDPC码。对于非规则LDPC而言,其置信度排序和度分布一致,这和度分布主导非规则LDPC码的性能这一事实一致;但是除了度分布之外,还有其他因素影响非规则LDPC码的性能,如围长和停止集等,所以拥有相同度的比特的可靠性不同。在此基础上,提出了基于置信度准则的非规则LDPC码的缩短技术,其根据置信度排序选择待缩短的比特。与其他缩短技术相比,基于置信度准则的非规则LDPC码的缩短技术的复杂度很低,并通过数值仿真验证了其有效性。其次,考虑改进自适应网络编码协作（Adaptive network coded cooperation,ANCC）技术。ANCC技术提供了一个通用的网络编码协作框架来将无线网络的连接关系映射成编码约束关系。但是,由于每个用户采用随机选择策略来选择正确接收子集,所以不能避免校验矩阵中出现全零列和短环的缺陷。因此,为了克服这些缺陷,使得迭代译码更有效,提出了指示矩阵的概念,利用指示矩阵来规范每个用户的正确接收子集的选择,从而得到增强的自适应网络编码协作（Enhanced adaptive network coded cooperation,EANCC）技术。基于指示矩阵的选择策略可以使得目的节点的码图有好的环和度特性,所以EANCC技术的性能远远优于ANCC技术和GANCC技术的性能。数值结果已表明,在7个用户的网络中,并且信道为瑞利块衰落信道时,在误比特率为10-5处,EANCC技术相较于ANCC技术有13dB的性能增益。接下来,考虑适用于无线通信网络的可靠编码缓存技术。通过从纠错编码的角度重新刻画编码缓存技术后,对于每一个用户而言,服务器中所有的子文件对应于其系统包,其中,他已经在缓存阶段存储的子文件是缩短系统包,而未存储的子文件是穿孔系统包;而在传输阶段传输的异或信息则是其校验包。这样无线网络中的可靠编码缓存技术的设计问题等价于一个纠错编码的设计问题。但是与传统纠错编码的设计相比又有很大的不同,此时需要满足任意用户请求,以及用户之间无协作译码,即,每个用户只采用局部码图译码。为了获取潜藏在编码缓存技术中的编码增益,给出了基于LDPC码的可靠编码缓存技术的设计准则。分析结果表明,通过在缓存阶段存储补充校验包或者在传输阶段传输补充校验包可以显着地改进可靠性。并且可靠编码缓存技术具有不等错误保护的能力,通过为信道条件差的用户存储或传输补充校验包可以灵活地实现非对称网对可靠性的要求。可靠编码缓存技术还可以与信道编码结合成为联合网络-信道编码（Joint network-channel coding,JNCC）框架,这使得每个用户都可以充分地获取信道编码和可靠编码缓存技术的全部编码增益。此外,可靠编码缓存技术还可以很容易地拓展到非均匀请求场景中。最后,考虑适用于多向中继网络的可靠网络编码协作技术。在多向中继网络中,m个用户通过一个中继进行全信息交换,并且用户之间是没有直达链路的。通过将多向中继网路的整个通信过程刻画为一个纠错编码问题,得到了基于LDPC码的网络编码协作设计问题。在此基础上,依次给出了基于LDPC码的中继策略的设计要求、设计准则和实际可行的设计方法来说明如何设计可靠网络编码协作技术。分析结果表明,基于LDPC码的网络编码协作技术拥有强大的纠错能力,其校验矩阵拥有好的环、度以及连接特性,并且实现全信息交换的时隙数为2m。此外,基于LDPC码的网络编码协作技术可以和信道编码技术容易地构成联合网络-信道编码框架,这样每个用户可以利用联合迭代译码来进一步改进系统的可靠性。
二、Turbo码性能分析与仿真（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Turbo码性能分析与仿真（论文提纲范文）
（1）基于FPGA的Turbo编译码的研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.3 文章内容与结构安排 |
| 2 Turbo码基础理论研究 |
| 2.1 卷积码基础 |
| 2.1.1 卷积编码原理 |
| 2.1.2 卷积码的描述方式 |
| 2.1.3 递归系统卷积码 |
| 2.2 Turbo编译码原理 |
| 2.2.1 Turbo编码原理 |
| 2.2.2 Turbo码译码原理 |
| 2.3 交织与解交织 |
| 2.4 扰码与解扰码 |
| 2.5 常见信道 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 Turbo译码算法及其改进算法的研究与性能分析 |
| 3.1 Turbo译码算法 |
| 3.1.1 MAP译码算法 |
| 3.1.2 Log-MAP译码算法 |
| 3.1.3 Max-Log-MAP算法 |
| 3.1.4 SOVA译码算法及其改进算法 |
| 3.2 Turbo译码算法及其改进算法的仿真 |
| 3.2.1 未编码与不同译码算法对性能的影响 |
| 3.2.2 交织深度对译码性能的影响 |
| 3.2.3 迭代次数对译码性能的影响 |
| 3.2.4 码率对译码性能的影响 |
| 3.3 译码复杂度分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 Turbo编码器的FPGA设计与实现 |
| 4.1 扰码 |
| 4.2 参数配置 |
| 4.3 交织器 |
| 4.4 分量编码器 |
| 4.5 删余复用模块 |
| 4.6 编码系统的仿真设计与实现 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 Turbo译码器的FPGA设计与实现 |
| 5.1 信道解交织 |
| 5.2 分量译码器 |
| 5.2.1 分支度量计算单元 |
| 5.2.2 加比选单元(ACSU) |
| 5.2.3 软信息 |
| 5.3 解扰 |
| 5.4 译码系统的仿真设计与实现 |
| 5.5 Turbo编译码器板级测试与验证 |
| 5.5.1 开发板选型及开发工具简介 |
| 5.5.2 FPGA验证流程与平台 |
| 5.5.3 Turbo编译码器板级测试 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（2）用于卫星通信的Turbo译码器设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 信道编译码技术 |
| 1.3 Turbo码的发展与研究现状 |
| 1.4 本文研究内容与研究目标 |
| 1.5 章节安排 |
| 第二章 Turbo码原理与译码算法性能分析 |
| 2.1 Turbo码编码器 |
| 2.1.1 Turbo码编码原理 |
| 2.1.2 交织器 |
| 2.1.3 归零处理 |
| 2.1.4 删余与复接 |
| 2.2 Turbo码译码器 |
| 2.2.1 Turbo码译码原理 |
| 2.2.2 Turbo码译码算法 |
| 2.2.3 译码算法比较 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 基于滑窗的Turbo码译码算法设计 |
| 3.1 滑窗算法概述 |
| 3.1.1 传统Log-MAP译码算法 |
| 3.1.2 滑窗Log-MAP译码算法 |
| 3.1.3 滑窗Log-MAP算法存储资源与时延分析 |
| 3.1.4 滑窗Log-MAP算法的改进 |
| 3.2 Turbo码性能仿真与分析 |
| 3.2.1 编码参数对Turbo码性能的影响 |
| 3.2.2 滑窗算法参数对Turbo码性能的影响 |
| 3.2.3 归零方案对Turbo码译码性能的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 基于FPGA的译码器设计 |
| 4.1 开发环境介绍 |
| 4.2 数据量化 |
| 4.3 译码器电路的设计与实现 |
| 4.4 译码器计算模块 |
| 4.4.1 max*运算单元及归一化结构设计 |
| 4.4.2 交织/解交织模块的设计 |
| 4.4.3 分支转移度量(BMC)计算模块 |
| 4.4.4 前向状态度量(FSM)计算模块 |
| 4.4.5 对数似然比(LLR)计算模块 |
| 4.5 译码器控制电路的设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 测试及结果分析 |
| 5.1 译码器测试方法 |
| 5.2 译码器设计结果与分析 |
| 5.2.1 资源占用情况 |
| 5.2.2 译码仿真结果 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 附录 QPP交织参数表 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（3）多波形电台中信噪比估计和抗干扰技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 信噪比估计研究现状 |
| 1.2.2 抗干扰问题的研究现状 |
| 1.2.3 RS码的研究现状 |
| 1.2.4 Turbo码的研究现状 |
| 1.3 论文主要内容及结构 |
| 第二章 窄带单载波和SC-FDE系统的信噪比估计方法 |
| 2.1 数字通信系统的组成 |
| 2.2 信噪比估计理论基础 |
| 2.2.1 信噪比的定义 |
| 2.2.2 信噪比估计的评价指标 |
| 2.3 窄带单载波系统与SC-FDE系统模型 |
| 2.3.1 窄带单载波系统模型 |
| 2.3.2 SC-FDE系统模型 |
| 2.4 窄带单载波系统信噪比估计方法 |
| 2.4.1 最大似然(ML)估计法 |
| 2.4.2 平方信噪方差比(SNV)估计法 |
| 2.4.3 二阶四阶矩(M2M4)方法 |
| 2.4.4 几种信噪比估计算法性能比较 |
| 2.5 基于SC-FDE系统信噪比估计方法 |
| 2.5.1 基于独特字的时域SNR估计 |
| 第三章 AWGN信道下的OFDM信噪比估计 |
| 3.1 OFDM技术 |
| 3.2 AWGN信道下的OFDM系统模型 |
| 3.3 OFDM技术 |
| 3.3.1 最小二乘法(LS)算法 |
| 3.3.2 最小均方误差信噪比(MMSE)估计 |
| 3.3.3 平方信噪方差(SNV)算法 |
| 3.4 AWGN信道下OFDM系统信噪比算法的性能研究 |
| 第四章 多径信道下的OFDM信噪比估计算法 |
| 4.1 基于虚载波的OFDM系统信噪比盲估计算法 |
| 4.1.1 算法原理 |
| 4.1.2 算法仿真 |
| 4.1.3 算法总结 |
| 4.2 Boumard信噪比估计算法 |
| 4.2.1 算法原理 |
| 4.2.2 算法仿真 |
| 4.2.3 算法总结 |
| 4.3 OFDM系统信噪比估计新算法 |
| 4.3.1 算法原理 |
| 4.3.2 算法仿真 |
| 4.3.3 算法总结 |
| 4.4 算法性能比较 |
| 第五章 多波形电台中的抗干扰技术 |
| 5.1 跳频通信系统的组成 |
| 5.2 跳频通信中典型的干扰 |
| 5.3 RS码与Turbo编码级联系统 |
| 5.4 跳频通信抗干扰技术 |
| 5.4.1 系统整体框图 |
| 5.4.2 跳频抗干扰技术具体方案 |
| 5.4.3 实现抗干扰的流程及仿真 |
| 5.4.4 算法总结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）地空宽带OFDM系统下的同步算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题的背景和意义 |
| 1.2 国内外的研究现状 |
| 1.2.1 地空宽带技术的国内外发展现状 |
| 1.2.2 OFDM通信系统的国内外发展现状 |
| 1.3 OFDM技术 |
| 1.3.1 OFDM技术的特点 |
| 1.3.2 OFDM系统同步算法的研究概况 |
| 1.4 本文主要研究内容及所做工作 |
| 第二章 OFDM系统及其技术介绍 |
| 2.1 系统模型介绍 |
| 2.2 发送端的主要关键技术 |
| 2.2.1 调制与解调技术 |
| 2.2.2 同步技术 |
| 2.2.3 信道估计 |
| 2.2.4 峰值平均功率比 |
| 2.2.5 信道编译码技术 |
| 2.3 地空宽带信道模型特点分析与建模 |
| 2.3.1 地空通信系统的特性分析 |
| 2.3.2 地空信道的传播特性 |
| 第三章 OFDM系统中的经典同步算法 |
| 3.1 定时同步算法 |
| 3.1.1 基于S&C算法的定时同步 |
| 3.1.2 基于Minn算法的定时同步 |
| 3.1.3 基于共轭反对称结构的定时同步算法 |
| 3.1.4 改进型共轭反对称定时同步 |
| 3.2 小数倍频偏估计 |
| 3.2.1 Moose小数倍频偏估计算法 |
| 3.2.2 基于时域训练序列的频偏估计算法 |
| 3.3 整数倍频偏估计 |
| 3.4 相偏估计 |
| 第四章 多径信道下的OFDM系统同步算法 |
| 4.1 高动态信道建模 |
| 4.1.1 航空信道场景分析 |
| 4.1.2 信道建模 |
| 4.1.3 信道模型的实现 |
| 4.2 地空通信环境信道模型的实现 |
| 4.3 地空通信环境下的性能仿真 |
| 第五章 OFDM系统下信道编码辅助的同步研究 |
| 5.1 Turbo码的基本原理 |
| 5.1.1 Turbo码编码器结构 |
| 5.1.2 Turbo码交织器结构 |
| 5.1.3 Turbo削码删余器 |
| 5.1.4 Turbo迭代译码器 |
| 5.2 Turbo码性能仿真分析 |
| 5.2.1 不同分量码对Turbo码性能的影响 |
| 5.2.2 迭代次数对Turbo码性能的影响 |
| 5.2.3 帧长对Turbo码性能的影响 |
| 5.2.4 编码速率对Turbo码性能的影响 |
| 5.2.5 Turbo码相关的优化设计方案 |
| 5.3 Turbo编码的OFDM系统 |
| 5.4 OFDM系统的频偏总体性能分析 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（5）基于反向蝶形计算的低存储容量Turbo码译码器设计及FPGA实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 Turbo码的提出 |
| 1.1.2 Turbo码的发展与应用 |
| 1.1.3 Turbo码的研究现状 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.3 论文主要工作及章节安排 |
| 1.3.1 论文主要工作 |
| 1.3.2 章节安排 |
| 第二章 Turbo码的基本原理 |
| 2.1 Turbo码编码原理 |
| 2.1.1 RSC分量编码器 |
| 2.1.2 归零处理 |
| 2.1.3 Turbo码交织器 |
| 2.2 Turbo码译码原理及算法 |
| 2.2.1 Turbo码译码原理 |
| 2.2.2 Turbo码的译码算法 |
| 2.2.3 译码算法性能比较 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 低存储容量Turbo码译码器结构设计 |
| 3.1 低存储容量Turbo码译码器技术 |
| 3.2 基于线性估算的Turbo码译码器结构设计 |
| 3.2.1 最近优的Log-MAP译码算法 |
| 3.2.2 线性估算原理 |
| 3.2.3 基于线性估算的译码器结构 |
| 3.2.4 性能分析 |
| 3.3 基于反向蝶形计算的Turbo码译码器结构设计 |
| 3.3.1 反向蝶形计算原理 |
| 3.3.2 基于反向蝶形计算的译码器结构 |
| 3.3.3 性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于反向蝶形计算的Turbo码译码器的FPGA实现 |
| 4.1 FPGA设计流程和设计工具 |
| 4.1.1 FPGA设计流程 |
| 4.1.2 QuartusⅡ及ModelSim仿真工具 |
| 4.1.3 PowerPlay EPE功耗测试工具 |
| 4.2 硬件设计与实现 |
| 4.2.1 译码器整体结构设计 |
| 4.2.2 交织与解交织实现 |
| 4.2.3 SISO译码实现 |
| 4.3 设计结果与分析 |
| 4.3.1 硬件资源使用情况 |
| 4.3.2 译码时间与功耗分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 论文总结 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间已取得的学术成果 |
| 攻读硕士期间参加的科研项目 |
| 附录 AQPP交织参数表 |
| 附录 BVerilog HDL程序 |
（6）低延迟Turbo码译码算法的硬件设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 信道编码理论的发展 |
| 1.3 Turbo码的研究现状 |
| 1.4 本文主要完成的工作及章节安排 |
| 2 Turbo码的编译码原理 |
| 2.1 Turbo码的编码原理 |
| 2.1.1 典型Turbo码编码器 |
| 2.1.2 递归系统卷积码 |
| 2.1.3 交织器 |
| 2.2 Turbo码编译码器 |
| 2.2.1 CCSDS-Turbo码编码器 |
| 2.2.2 Turbo码译码器 |
| 2.3 Turbo码译码算法 |
| 2.3.1 MAP算法 |
| 2.3.2 Log-MAP算法 |
| 2.3.3 Max-Log-MAP算法 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 改进的Turbo码滑动窗译码算法 |
| 3.1 滑动窗算法原理 |
| 3.1.1 MAP类译码算法的传统实现形式 |
| 3.1.2 MAP类译码算法的滑动窗法实现形式 |
| 3.1.3 滑动窗译码算法的时延与存储资源分析 |
| 3.2 影响Turbo码性能的因素 |
| 3.2.1 译码算法对译码性能的影响 |
| 3.2.2 迭代次数对译码性能的影响 |
| 3.2.3 码率对译码性能的影响 |
| 3.2.4 量化精度对译码性能的影响 |
| 3.3 改进的Turbo码并行译码器 |
| 3.3.1 传统分支度量的计算方法以及改进 |
| 3.3.2 Turbo码的译码结构与改进 |
| 3.3.3 改进后的译码结构 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 Turbo码编码器和译码器的FPGA实现 |
| 4.1 Turbo码编码器的FPGA实现 |
| 4.1.1 编码器的总体结构设计 |
| 4.1.2 分量编码器1的设计与实现 |
| 4.1.3 分量编码器2的设计与实现 |
| 4.1.4 交织器的FPGA实现原理 |
| 4.1.5 编码器的功能仿真 |
| 4.2 Turbo码译码器的FPGA实现 |
| 4.2.1 译码器的总体结构设计 |
| 4.2.2 改进交织器与解交织器的FPGA实现 |
| 4.2.3 分量译码器控制模块时序设计 |
| 4.2.4 分支度量R模块的设计 |
| 4.2.5 后向状态度量模块的设计 |
| 4.2.6 前向状态度量和对数似然比模块设计 |
| 4.2.7 并行译码控制与迭代控制模块的设计 |
| 4.2.8 译码器的功能仿真 |
| 4.2.9 译码器的时延和吞吐率分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 硬件验证及结果分析 |
| 5.1 硬件介绍 |
| 5.2 硬件验证结果 |
| 5.2.1 Turbo码编码器 |
| 5.2.2 Turbo码译码器 |
| 5.3 设备测试结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（7）基于STBC空间调制的分布式编码协作系统的构造及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 信道编码在数字通信系统中的关键地位 |
| 1.2 分布式线性分组码 |
| 1.2.1 分布式极大距离可分码 |
| 1.2.2 分布式LDPC码 |
| 1.3 分布式Turbo码 |
| 1.4 分布式极化码 |
| 1.5 MIMO技术简介 |
| 1.5.1 BLAST系统 |
| 1.5.2 空时编码 |
| 1.5.3 空间调制 |
| 1.6 分布式编码协作通信 |
| 1.6.1 三终端中继协作通信 |
| 1.6.2 协作中继技术 |
| 1.6.3 中继端的位置 |
| 1.6.4 编码协作分集和分布式编码设计 |
| 1.7 论文的主要研究内容及结构安排 |
| 第二章 Turbo码与LDPC码的可迭代编译码技术 |
| 2.1 Turbo码的编译码方法 |
| 2.1.1 Turbo码的结构 |
| 2.1.2 交织器的类型 |
| 2.1.3 最大后验概率译码算法 |
| 2.2 LDPC码的编译码方法 |
| 2.2.1 LDPC码的Tanner图表示 |
| 2.2.2 LDPC码的高斯消元法编码 |
| 2.2.3 LDPC码的BP译码算法 |
| 2.3 迭代次数对Turbo码与LDPC码的性能影响 |
| 2.3.1 不同迭代次数下的Turbo码性能 |
| 2.3.2 不同迭代次数下的LDPC码性能比较 |
| 2.4 Turbo码、LDPC码与极化码比较 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 极大距离可分码的代数迭代编译码技术 |
| 3.1 极大距离可分码 |
| 3.1.1 MDS码与RS码 |
| 3.2 循环码 |
| 3.3 二进制BCH码 |
| 3.3.1 具有2t个连续根的生成多项式 |
| 3.3.2 BCH码的监督校验矩阵 |
| 3.3.3 BCH界 |
| 3.3.4 BCH码的译码 |
| 3.4 多进制BCH码 |
| 3.4.1 RS码:一种特殊类型的MDS码 |
| 3.4.2 RS码的编码 |
| 3.4.3 RS码的译码:Berlekamp译码算法与Euclidean译码算法 |
| 3.5 RS码的编译码仿真性能分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于STBC空间调制的分布式RS编码系统与联合译码 |
| 4.1 STBC空间调制 |
| 4.1.1 空间调制 |
| 4.1.2 SM解调器 |
| 4.1.3 STBC-空间调制 |
| 4.1.4 STBC-空间调制的最大似然检测 |
| 4.2 基于STBC-空间调制的分布式RS编码系统 |
| 4.2.1 源节点的RS编码与STBC-SM传输 |
| 4.2.2 STBC-SM接收与中继节点的RS编码 |
| 4.3 基于串并行技术的分布式RS码系统目的点联合译码 |
| 4.3.1 目的点的并行联合译码:NA?VE方案 |
| 4.3.2 目的点的串行联合译码:SMART方案 |
| 4.4 系统仿真结果与性能分析 |
| 4.4.1 NAIVE和 SMART联合译码方案的性能比较 |
| 4.4.2 STBC-SM分布式RS编码协作系统与STBC-SM非协作系统性能比较 |
| 4.4.3 中继节点信息位截取位数对系统性能的影响 |
| 4.4.4 两路信号达到目的点信噪比差值对系统性能的影响 |
| 4.4.5 接收天线个数对系统性能的影响 |
| 4.4.6 调制阶数对系统性能的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 极化码的编译码技术与性能分析 |
| 5.1 信道极化 |
| 5.1.1 信道特性参数 |
| 5.1.2 信道合并 |
| 5.1.3 信道拆分 |
| 5.1.4 信道极化定理 |
| 5.2 极化码的构造——信道选取 |
| 5.2.1 巴氏参数方法 |
| 5.2.2 高斯近似方法 |
| 5.2.3 蒙特卡洛方法 |
| 5.3 极化码的编码与译码算法 |
| 5.3.1 极化码的陪集编码 |
| 5.3.2 极化码的SC译码算法 |
| 5.3.3 极化码的SCL译码算法 |
| 5.3.4 极化码的CA-SCL译码算法 |
| 5.3.5 极化码的BP译码算法 |
| 5.4 极化码的性能仿真与分析 |
| 5.4.1 码长对性能的影响 |
| 5.4.2 码率对性能的影响 |
| 5.4.3 不同构造方式对性能的影响 |
| 5.4.4 AWGN信道下不同译码算法性能仿真对比 |
| 5.4.5 瑞利衰落信道下极化码的仿真分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 基于多级构造-STBC空间调制的分布式极化编码协作系统 |
| 6.1 基于多级构造的极化码编码协作系统 |
| 6.1.1 极化码的多级构造原理 |
| 6.1.2 多级构造下的极化码点对点传输传输模型 |
| 6.1.3 基于多级构造的极化码编码协作系统模型 |
| 6.2 基于多级构造-STBC空间调制的极化编码协作系统 |
| 6.2.1 多级构造-STBC空间调制的极化码编码协作系统模型 |
| 6.2.2 源节点的极化编码及STBC-SM传输 |
| 6.2.3 低复杂度STBC-SM软检测和中继端的极化编码 |
| 6.2.4 目的端的联合软SC/SCL译码算法 |
| 6.3 仿真结果与性能分析 |
| 6.3.1 极化编码协作系统与非协作系统性能比较 |
| 6.3.2 不同调制阶数对性能的影响 |
| 6.3.3 不同设计码率对性能的影响 |
| 6.3.4 不同接收天线个数对性能的影响 |
| 6.3.5 不同联合译码算法对性能的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
| 附录 A 群的基本原理 |
| A.1 群的定义 |
| A.1.1 交换群与非交换群 |
| A.2 子群 |
| A.2.1 正规子群 |
| A.3 商群 |
| 附录 B 环的基本原理 |
| B.1 环的定义 |
| B.2 几种特殊的环 |
| B.2.1 整环 |
| B.2.2 除环 |
| B.2.3 可交换的除环——域 |
| B.2.4 域上的多项式环F[X] |
| B.3 子环 |
| B.3.1 理想 |
| B.4 由理想生成的商环 |
| B.4.1 商环F(X)/(f(X)) |
| 附录 C 有限域 |
| C.1 由商环 F(X)/(f(X)) 引出的有限域 |
| C.1.1 不可约多项式与本原多项式 |
| C.2 有限域作为向量空间 |
| C.2.1 有限域作为向量空间的基 |
| C.3 有限域的性质 |
| C.4 有限域的扩展 |
| 附录 D 欧几里德算法 |
（8）MIMO分布式Polar/RS码的编码及基于权重分配的联合译码研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 数字通信系统整体框架 |
| 1.2 信道编码技术的发展与演变 |
| 1.2.1 分组码和卷积码 |
| 1.2.2 Turbo码的介绍 |
| 1.2.3 LDPC码的介绍 |
| 1.3 MIMO无线通信系统 |
| 1.3.1 BLAST系统 |
| 1.3.2 空时编码技术 |
| 1.4 虚拟MIMO系统 |
| 1.4.1 中继协作通信 |
| 1.4.2 编码协作通信 |
| 1.5 RS码的研究现状 |
| 1.6 Polar码的研究现状 |
| 1.7 现阶段研究工作存在的问题与不足 |
| 1.8 本文主要工作安排 |
| 第二章 传统可迭代译码的信道编码 |
| 2.1 线性分组码 |
| 2.1.1 LDPC码的编码 |
| 2.1.2 LDPC码的译码 |
| 2.2 卷积码与Turbo码的介绍 |
| 2.2.1 卷积码的编译码 |
| 2.2.2 Turbo码的编码 |
| 2.2.3 Turbo码的译码 |
| 2.3 Turbo码与LDPC码的性能分析 |
| 2.4 四种信道编码技术的比较 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 RS码的编译码 |
| 3.1 循环码 |
| 3.1.1 循环码基于编码工程的阐述 |
| 3.1.2 循环码基于抽象代数的描述 |
| 3.2 RS码的编码 |
| 3.2.1 BCH码与BCH限 |
| 3.2.2 RS 码:一种达到Singleton界的MDS 码 |
| 3.2.3 系统级RS码编码 |
| 3.3 RS码的译码 |
| 3.3.1 Berlekamp译码算法 |
| 3.3.2 Euclidean译码算法 |
| 3.3.3 Euclidean算法的证明 |
| 3.3.4 AWGN信道下的性能分析 |
| 3.3.5 瑞利快衰落信道下的性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 MIMO分布式RS编码系统 |
| 4.1 协作分集的转发协议 |
| 4.1.1 放大转发协议(AF) |
| 4.1.2 解码转发协议(DF) |
| 4.2 分布式RS码的协作及基于权重分配的联合译码 |
| 4.2.1 分布式RS码的协作方案 |
| 4.2.2 联合译码算法 |
| 4.3 MIMO系统 |
| 4.3.1 MIMO信道模型 |
| 4.3.2 Alamouti编码与译码 |
| 4.4 MIMO分布式RS码与联合译码系统的构造 |
| 4.4.1 单中继系统的Alamouti编码协作方案 |
| 4.4.2 双中继系统的Alamouti编码协作方案 |
| 4.4.3 不同Alamouti传输矩阵对协作产生的影响 |
| 4.5 仿真结果与性能分析 |
| 4.5.1 AWGN信道下分布式RS码的性能分析 |
| 4.5.2 瑞利衰落信道下MIMO分布式RS码的性能分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 极化码的编码与译码 |
| 5.1 信道特性与相关参数 |
| 5.1.1 信道容量 |
| 5.1.2 巴氏参数 |
| 5.1.3 信道截止速率 |
| 5.1.4 信道容量、巴式参数和截止速率之间的关系 |
| 5.2 信道模型 |
| 5.2.1 AWGN信道 |
| 5.2.2 BSC 信道和BEC 信道 |
| 5.3 信道极化 |
| 5.3.1 信道极化现象 |
| 5.3.2 简单的信道合并和信道拆分 |
| 5.3.3 信道合并 |
| 5.3.4 信道拆分 |
| 5.4 信道挑选 |
| 5.4.1 BEC-Z(W)方法 |
| 5.4.2 BSC-Z(W)方法 |
| 5.4.3 比特信道熵挑选法 |
| 5.4.4 瑞利衰落信道下新的挑选方案 |
| 5.5 极化码编码理论与编码实例 |
| 5.6 极化码译码 |
| 5.6.1 SC译码算法 |
| 5.6.2 SCL译码算法 |
| 5.6.3 CA-SCL译码算法 |
| 5.7 仿真结果与性能分析 |
| 5.7.1 SC算法的性能仿真与分析 |
| 5.7.2 SCL算法的性能仿真与分析 |
| 5.7.3 CA-SCL算法的性能仿真与分析 |
| 5.7.4 SC类算法的性能对比 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 基于极化码的MIMO中继系统的研究 |
| 6.1 低码率Plotkin结构的分布式Polar编码 |
| 6.2 基于低码率Plotkin结构的双中继MIMO分布式Polar码系统 |
| 6.3 分布式Polar码的编码及基于权重分配的联合译码系统 |
| 6.3.1 系统框架 |
| 6.3.2 权重分配算法的理论推导 |
| 6.4 MIMO分布式Polar码系统 |
| 6.4.1 基于Alamouti编码的分布式Polar码系统 |
| 6.4.2 权重分配与MRC的性能分析比较 |
| 6.5 性能仿真与分析 |
| 6.5.1 低码率Plotkin结构的性能分析 |
| 6.5.2 基于低码率Plotkin结构的双中继MIMO分布式Polar码性能分析 |
| 6.5.3 分布式Polar码的性能分析 |
| 6.5.4 基于Alamouti编码的分布式Polar码系统的性能分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 本文工作总结 |
| 7.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
| 附录 A 群 |
| A.1 群 |
| A.1.1 可交换群与不可交换群 |
| A.2 子群 |
| A.2.1 左陪集与右陪集 |
| A.2.2 正规子群 |
| A.3 商群 |
| 附录 B 环 |
| B.1 环的定义 |
| B.2 几种特殊的环 |
| B.2.1 整环 |
| B.2.2 除环 |
| B.2.3 可交换除环-域 |
| B.3 多项式环 |
| B.3.1 一般环上的多项式环 |
| B.3.2 一般域上的多项式环 |
| B.4 子环 |
| B.4.1 理想和主理想 |
| B.5 商环(F[X]/(f[X])) |
| 附录 C 域 |
| C.1 由商环(F[X]/(f[X]))引出的有限域 |
| C.1.1 不可约多项式与可约多项式 |
| C.2 有限域作为向量空间的基 |
| C.3 有限域的性质 |
| C.4 有限域的扩张 |
（9）基于FPGA的Turbo编译码器研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.2 Turbo码的发展及研究现状 |
| 1.3 论文的主要内容 |
| 2 Turbo码的编译码原理 |
| 2.1 系统总体设计 |
| 2.2 Turbo编码器 |
| 2.2.1 Turbo编码器原理 |
| 2.2.2 分量编码器 |
| 2.3 Turbo编码交织器 |
| 2.3.1 分组交织器 |
| 2.3.2 分组螺旋交织器 |
| 2.3.3 伪随机交织器 |
| 2.3.4 CCSDS标准下的交织器 |
| 2.4 Turbo译码器 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 Turbo码译码算法及性能分析 |
| 3.1 CRC控制迭代译码准则 |
| 3.2 Turbo译码算法 |
| 3.2.1 MAP译码算法 |
| 3.2.2 Log-MAP译码算法 |
| 3.2.3 SOVA译码算法 |
| 3.3 Turbo译码性能分析 |
| 3.3.1 编码与未编码对译码性能的影响 |
| 3.3.2 交织深度对译码性能的影响 |
| 3.3.3 交织器对译码性能的影响 |
| 3.3.4 迭代次数对译码性能的影响 |
| 3.3.5 编码码率对译码性能的影响 |
| 3.4 复杂度比较 |
| 3.4.1 算法复杂度 |
| 3.4.2 时间复杂度 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 Turbo编码器的工程实现 |
| 4.1 调制端基带信号处理系统框架 |
| 4.2 扰码 |
| 4.3 CRC校验 |
| 4.4 交织器 |
| 4.5 分量编码器 |
| 4.5.1 并串转换 |
| 4.5.2 时钟分频 |
| 4.5.3 递归卷积码 |
| 4.5.4 串并转换 |
| 4.6 删除模块 |
| 4.7 编码顶层模块设计 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 Turbo译码器的工程实现 |
| 5.1 解调端基带信号处理系统框架 |
| 5.2 分量译码器 |
| 5.2.1 欧式距离 |
| 5.2.2 幸存路径 |
| 5.2.3 软信息 |
| 5.2.4 迭代控制 |
| 5.3 解交织 |
| 5.4 译码顶层模块 |
| 5.5 解扰码 |
| 5.6 系统硬件平台搭建与实现 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果 |
（10）迭代译码机制及其在编码协作通信中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 迭代译码机制研究现状 |
| 1.2.1 Turbo码及其迭代译码机制研究现状 |
| 1.2.2 LDPC码及其迭代译码机制研究现状 |
| 1.3 编码协作通信研究现状 |
| 1.3.1 用户协作通信 |
| 1.3.2 编码缓存技术 |
| 1.3.3 多向中继网络 |
| 1.4 主要研究内容及安排 |
| 第2章 Turbo码迭代译码机制研究 |
| 2.1 本章引言 |
| 2.2 Turbo码基础知识 |
| 2.2.1 Turbo码编码 |
| 2.2.2 Turbo码迭代译码 |
| 2.3 外信息的递归迭代方程分析 |
| 2.4 基于LLR混合高斯分布的Turbo码迭代译码近似分析 |
| 2.5 Turbo码的无噪译码分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于无噪译码分析的LDPC码迭代译码机制研究 |
| 3.1 本章引言 |
| 3.2 LDPC码基础知识 |
| 3.2.1 LDPC码的定义 |
| 3.2.2 LDPC码编码 |
| 3.2.3 LDPC码迭代译码 |
| 3.3 基于无噪译码的非规则LDPC码迭代译码分析 |
| 3.4 基于无噪译码分析方法的非规则LDPC码的缩短技术设计 |
| 3.4.1 缩短技术概括 |
| 3.4.2 基于置信度准则的非规则LDPC码缩短技术 |
| 3.4.3 仿真结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 增强的自适应网络编码协作技术研究 |
| 4.1 本章引言 |
| 4.2 本章系统模型和网路编码协作设计问题 |
| 4.3 指示矩阵的设计及其在网络编码协作中的应用 |
| 4.3.1 指示矩阵 |
| 4.3.2 基于射影平面的指示矩阵设计 |
| 4.4 增强的自适应网络编码协作技术 |
| 4.4.1 EANCC技术 |
| 4.4.2 CEANCC技术 |
| 4.5 数值与仿真分析 |
| 4.5.1 仿真设置 |
| 4.5.2 可靠性分析 |
| 4.5.3 灵活选择策略 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于LDPC码的可靠编码缓存技术研究 |
| 5.1 本章引言 |
| 5.2 本章系统模型和问题建模 |
| 5.2.1 系统模型 |
| 5.2.2 可靠编码缓存设计问题的建模 |
| 5.3 可靠编码缓存技术的设计要求 |
| 5.4 补充校验包的设计 |
| 5.4.1 补充校验包的设计要求 |
| 5.4.2 补充校验包的设计准则 |
| 5.5 可靠编码缓存设计 |
| 5.6 数值与仿真结果 |
| 5.6.1 仿真参数设置 |
| 5.6.2 存储补充校验包时的性能 |
| 5.6.3 传输补充校验包时的性能 |
| 5.6.4 与缓存-信道编码技术的性能比较 |
| 5.6.5 不等错误保护 |
| 5.7 非均匀请求场景 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 多向中继网络的可靠编码协作技术研究 |
| 6.1 本章引言 |
| 6.2 本章系统模型和问题建模 |
| 6.2.1 系统模型 |
| 6.2.2 问题建模 |
| 6.3 基于LDPC码的中继策略 |
| 6.3.1 基于LDPC码的中继策略的设计要求 |
| 6.3.2 基于LDPC码的中继策略的设计准则 |
| 6.3.3 基于LDPC码的中继策略的实际应用 |
| 6.4 数值与仿真结果 |
| 6.4.1 仿真参数设置 |
| 6.4.2 仿真结果 |
| 6.4.3 联合网络-信道编码框架 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 本文工作总结 |
| 7.2 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 |
四、Turbo码性能分析与仿真（论文参考文献）
- [1]基于FPGA的Turbo编译码的研究与设计[D]. 吴雪玲. 西南科技大学, 2021(08)
- [2]用于卫星通信的Turbo译码器设计[D]. 朱进蓉. 西南科技大学, 2021(08)
- [3]多波形电台中信噪比估计和抗干扰技术研究[D]. 郑晴花. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [4]地空宽带OFDM系统下的同步算法研究[D]. 陈立. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [5]基于反向蝶形计算的低存储容量Turbo码译码器设计及FPGA实现[D]. 罗小红. 西南大学, 2020(01)
- [6]低延迟Turbo码译码算法的硬件设计与实现[D]. 陈元春. 南京理工大学, 2020(01)
- [7]基于STBC空间调制的分布式编码协作系统的构造及性能研究[D]. 段倩倩. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [8]MIMO分布式Polar/RS码的编码及基于权重分配的联合译码研究[D]. 张立康. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [9]基于FPGA的Turbo编译码器研究与实现[D]. 孙振阳. 大连海事大学, 2019(06)
- [10]迭代译码机制及其在编码协作通信中的应用研究[D]. 王慧. 西南交通大学, 2019(06)