无线通信中物理层网络编码技术的研究

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1、单位代码：10293密级：硕士学位论文论文题目：无线通信中物理层网络编码技术的研究学姓号名Y001090517陈志成指导教师学科专业研究方向申请学位类别论文提交日期郑宝玉教授信号与信息处理现代通信中的智能信号处理技术工学硕士二〇一二年二月南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了

2、明确的说明并表示了谢意。本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。研究生签名：_____________日期：____________南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档；允许论文被查阅和借阅；可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院（筹）办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。研究生签名：____________导师

3、签名：____________日期：_____________南京邮电大学硕士学位论文摘要学科、专业：工学信号与信息处理研究方向：现代通信中的智能信号处理技术作者：2009级研究生陈志成指导教师：郑宝玉题目：无线通信中物理层网络编码技术的研究英文题目：ResearchonPhysicalNetworkcodinginWirelessCommunication主题词：物理层网络编码联合设计网格编码调制QAM映射信道编码双向中继信道Keywords:physicalnetworkcoding;jointdesign;trelliscodedmodulation;QA

4、Mmapping;channelcoding；twowayrelaychannel南京邮电大学硕士研究生学位论文摘要摘要网络编码[1]（networkcoding,NC）的概念最初是应用在有线网络，理论和实验仿真证明利用NC技术可以使得系统资源的利用率得到最大化以及提升网络的吞吐量。近来，将网络编码的思想应用在无线网络逐渐受到了很多学者的关注。无线系统的广播特性促进了网络编码在无线网络中的应用。为减小相邻节点间信号的相互干扰、提升网络吞吐量，文献[2]创新性的将网络编码的思想应用到物理层，提出了物理层网络编码（Physicalnetworkcoding,PNC）的

5、新概念。本文以双向中继信道（TwoWayRelayChannel,TWRC）为主要研究场景，对无线通信中的物理层网络编码技术、信道编码，以及调制三者联合设计进行了深入的研究。论文的主要内容如下：第一，在介绍了网络编码技术和物理层网络编码技术的基础上，重点分析了TWRC场景中已有的传输方案和策略的复杂度、可靠性和设计方法等，指出物理层网络编码技术、调制以及信道编码三者技术结合的必要性。第二，结合QAM调制设计了一种新颖的信道编码和物理层网络编码的联合实施方案，该方案我们巧妙的引入了一种去噪映射机制，即重新安排QAM调制的星座映射，中继节点对接收信号去噪后直接映射为对应

6、数字比特流的异或，从而利用了信道编码与网络编码异或运算的线性性质，只需进行一次译码。仿真结果表明与已有的物理层网络编码方法相比，在没有增加译码复杂度的基础上，该方案的信道容量有了显著提高。第三，研究如何把传统信道编码技术、调制技术以及物理层网络编码三者有机结合起来，针对TWRC设计一种基于网格编码调制（Trelliscodedmodulation，TCM）的信道编码和物理层网络编码的联合实施方案，在TWRC将TCM与物理层网络编码相结合，同时利用了卷积码与网络编码异或运算的线性性质[7]，在中继节点只需采取改进的网格编码维特比译码算法[8]只要进行一次TCM的译码,

7、就可以直接估计网络编码的码字，降低了50%的译码复杂度。该方案既提高信息传输率，又保证了可靠性。关键词：物理层网络编码;联合设计;网格编码调制;QAM映射;信道编码;双向中继信道I南京邮电大学硕士研究生学位论文ABSTRACTABSTRACTTheconceptofnetworkcoding[1]hasbeenfirstappliedinwirelessnetworks;Theoryandresearchhasprovedthatnetworkcodinghasitspotentialforimprovingnetworkthroughputandrobust