无线通信物理层网络编码与低复杂度迭代可译信道编码联合设计

无线通信信道是干扰严重受限的广播信道。通过充分利用其广播特性，网络编码可以提高无线通信系统的频带利用率和稳定性。物理层网络编码把网络编码定义在无线通信系统的物理层上来实施，具有直观、方便的特点。低复杂度迭代可译信道编码是指可以利用迭代译码算法进行低复杂度译码的信道编码，在无线通信系统中用于数据的前向纠错，提高系统的误码率性能。本研究旨在把物理层的网络编码和某些低复杂度的迭代可译信道编码视为一个整体，进行联合的编译码设计。主要研究物理层网络编码的编译码方法，与迭代可译信道编码的联合设计方法。并考虑针对不同的无线信道，给出对应联合设计编码和译码。在设计中尽量避免信息量的损失，选择合理的传输策略。并对其频谱利用率、稳定性能、误码率性能进行定量分析与比较。最后，对所设计的联合编译码进行低复杂度的优化。

无线通信信道是干扰严重受限的广播信道。通过充分利用其广播特性，网络编码可以提高无线通信系统的频带利用率和稳定性。物理层网络编码把网络编码定义在无线通信系统的物理层上来实施，具有直观、方便的特点。低复杂度迭代可译信道编码是指可以利用迭代译码算法进行低复杂度译码的信道编码，在无线通信系统中用于数据的前向纠错，提高系统的误码率性能。本研究旨在把物理层的网络编码和某些低复杂度的迭代可译信道编码视为一个整体，进行联合的编译码设计。主要研究物理层网络编码的编译码方法，与迭代可译信道编码的联合设计方法。并考虑针对不同的无线信道，给出对应联合设计编码和译码。围绕以上研究内容，项目在实施期内针对多源多中继多目的节点这一一般化的传输场景，进行了深入的研究，提出了一种基于放大-转发策略的物理层网络编码方案，并与卷积码、喷泉码进行了结合研究；提出了一种利用源节点和外部中继节点的相互协作来进行协作多址接入的新方案，尤其是评估了低复杂度的线性检测算法的性能；研究了极短的Turbo码低复杂度译码问题，使之能在一般网络编码系统中应用；研究了引入信道编码机制的非正交多址接入复数域网络编码系统结构，分别给出了中继节点和目的节点的多用户迭代译码结构以及相应的Max-Log-MAP迭代译码算法；研究了多种低复杂度的检测/译码方法。研究成果在IEEE Transaction on Vehicular Technology, IET electronic letters, China Science, 《通信学报》， 《铁道学报》等刊物以及ICC 、WiMob等国际顶级学术会议上。