【摘要】：隨著多媒體移動通信技術的快速發(fā)展,人們對信息可靠且有效的傳輸需求日益增長,但是由于受到無線帶寬資源和多徑衰落等因素的影響,很難實現(xiàn)高速可靠的數(shù)據(jù)傳輸。要解決這一矛盾我們必須采用全新的通信理論及技術。中繼協(xié)作通信技術通過中繼傳輸獲得空間分集,避免了多徑衰落帶來的影響。另外,它還可以降低用戶發(fā)送功率,擴展網(wǎng)絡覆蓋,是一種高效的無線資源分配解決方案。在中繼傳輸方案中,壓縮-轉發(fā)(Compress-and-Forward,CF)策略是一種較好的選擇。中繼節(jié)點通過利用和目的節(jié)點接收信號的相關性對接收信號進行壓縮并轉發(fā)。理論研究表明壓縮-轉發(fā)策略可獲得許多其他策略不能獲得的可達速率點,但是實際可行的CF方案卻遠滯后于理論。本文主要針對相關信源的編譯碼方法及其在CF中繼協(xié)作通信方案的設計方面進行了相關研究。本文首先對相關信源編碼的相關理論進行了介紹,包括信源編碼、相關信源編碼及其分布式編碼方案,相關信源的聯(lián)合信源-信道編碼(Joint Source-Channel Coding,JSCC)等。JSCC將信源編碼和信道編碼綜合考慮,使系統(tǒng)達到最佳的平衡點,成為現(xiàn)代編碼領域的研究熱點。然后,基于Turbo碼的編譯碼理論,研究了兩相關信源在高斯信道下的聯(lián)合信源-信道編譯碼算法。包括相關信源的生成,信源的聯(lián)合信源-信道編碼,目的節(jié)點的聯(lián)合信源-信道譯碼算法等。對不同相關系數(shù)下的系統(tǒng)性能進行了仿真,證明它非常接近Shannon和Slepian-Wolf理論結合的極限值。最后,針對三節(jié)點中繼信道模型,對一種譯碼-壓縮-轉發(fā)(Decode-Compress-and-Forward,DCF)中繼傳輸方案進行了研究。中繼節(jié)點將接收到的源節(jié)點信息軟輸出解碼,量化和編碼,然后轉發(fā)至目的節(jié)點。目的節(jié)點利用直傳信號和中繼接收信號的相關性,采用相關信源的聯(lián)合譯碼算法進行譯碼。仿真分析了不同的權衡因子f以及中繼節(jié)點的位置對系統(tǒng)性能的影響,并與已有的譯碼-放大-轉發(fā)(Decode-Amplify-Forward,DAF)方案進行了比較。
[Abstract]:With the rapid development of multimedia mobile communication technology, the demand for reliable and effective transmission of information is increasing day by day. However, due to the influence of wireless bandwidth resources and multipath fading, it is difficult to achieve high-speed and reliable data transmission. In order to solve this contradiction, we must adopt new communication theory and technology. Relay cooperative communication technology acquires spatial diversity through relay transmission, which avoids the influence of multipath fading. In addition, it can reduce user transmission power and extend network coverage. It is an efficient wireless resource allocation solution. Compress-and-forward CF is a good choice in relay transmission scheme. The relay node compresses and forwards the received signal by using the correlation between the received signal and the destination node. Theoretical research shows that the compression-forwarding strategy can obtain many reachable rate points which other strategies cannot obtain, but the practical CF scheme lags far behind the theory. This paper mainly focuses on the encoding and decoding methods of related sources and the design of CF relay cooperative communication scheme. In this paper, the related theories of source coding are introduced, including source coding, source coding and its distributed coding scheme. The joint source-channel coding (JSCC) of correlated sources takes the source coding and channel coding into account, which makes the system achieve the best balance point and become the research hotspot in the field of modern coding. Then, based on the encoding and decoding theory of Turbo code, the joint source-channel encoding and decoding algorithm of two correlated sources in Gao Si channel is studied. It includes the generation of related sources, the joint source-channel coding of the source, the joint source-channel decoding algorithm of the destination node and so on. The performance of the system with different correlation coefficients is simulated and it is proved that it is very close to the limit value of the combination of Shannon and Slepian-Wolf theory. Finally, a decode-Compress-and-forward (DCF) relay transmission scheme is studied for a three-node relay channel model. The relay node decodes, quantizes and encodes the received source node information and forwards it to the destination node. Using the correlation between direct signal and relay received signal, the joint decoding algorithm of correlation source is used to decode the node. The effects of different tradeoff factors f and the location of relay nodes on the system performance are analyzed and compared with the existing Decode-Amplify-Forward-DAF schemes.
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TN911.21;TN929.5

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本文編號：2161039