莱斯信道是一种典型的无线传输信道,在其模型中,既考虑了无线电波的直传路径,又充分考虑了无线电波的散射分量,是一种普适度更高的无线传播模型。它可以表征从AWGN信道一直到Raleigh信道的所有随机信道场景。综合考察现有的研究,我们发现针对多径Rayleigh信道和基于典型莱斯信道的研究均已多见,而且成果较多。但是对于介于两者之间的信道场景,此时莱斯因子非常小,而又小的不能忽略时,研究上尚存在欠缺。考虑到某些实际通信系统,其对这种特殊通信场景的通信要求并没有减弱,而且在某些情况下还具有更高的通信保障要求,如在飞机和航空器的起飞和降落过程中,其与地面站的通信等。因此本文将从这个特殊应用场景入手,研究具有典型低莱斯因子信道特征的物理层关键传输技术。通信的可靠性和有效性历来是无线传输技术的研究核心,而在频带资源日益紧缺的的今天,这种研究将更具有意义。在通信传输技术中,纠错编码是一种获得可靠数据传输的有效方法。目前,性能优良的纠错编码技术首推Turbo码和LDPC码,在AWGN信道下,两者均具有逼近Shannon限的优良性能,而且Turbo码和LDPC码的译码复杂度适中,结构简单,设计灵活,目前已被广泛应用于无线移动通信通信系统和卫星数字音视频广播等领域。另外,反馈重传(ARQ)技术是另一种可提供数据可靠性传输的有效方法,业已在无线通信系统中获得了较为广泛的应用。近年来,联合纠错编码和ARQ的混合自动重传技术(HARQ)被提出,该技术可以有效利用ARQ的重传机制,通过合理地设计重传策略,主要是每次重传的编码码率和合并方式等,获得通信可靠性或有效性的提升。该技术已经在第三代无线移动通信系统获得应用。鉴于上述考虑,本文将针对低莱斯因子信道,重点研究Turbo码、LDPC码以及HARQ技术等物理层关键传输技术,探讨其在低莱斯因子信道下的适应性问题。本文的主要学术贡献在于：1.针对低莱斯因子信道,对比分析了基于PEG方法的规则LDPC码和WIMAX标准中的非规则LDPC码的性能,研究表明WIMAX标准中的非规则LDPC明显优于经典的规则PEG码。2.以LTE-Turbo码、WIMAX标准中的非规则LDPC码以及基于PEG方法的规则LDPC码为研究对象,对比分析了它们在不同莱斯因子信道下的性能,研究结果表明：低莱斯因子对纠错码的性能影响明显,当BER为0.00001时,在低莱斯因子信道区间(-10dB,OdB)内,纠错码的性能会带来约0.5到1个dB的性能差异值,而这个差异足以使Turbo或LDPC码的性能在BER=0.01和BER=0.00001之间波动。当莱斯因子小于-10dB时,莱斯信道可以等价为Rayleigh衰落信道,但是当莱斯因子大于-lOdB时,尤其是在莱斯因子大于-5dB时,其性能表现将明显异于Raleigh衰落信道。因此在实际应用过程中应予以重点关注。3.对比分析了在不同码率条件下LTE-Turbo码与WIMAX-LDPC码的性能,发现,在相同的码长条件下,Turbo码在码率小于1/2时,性能占优,而在高码率条件下,如码率为2/3时,LDPC码的性能明显优于Turbo码。并讨论了不同交织器对Turbo码性能的影响,结论是在低码率(1/2)条件下,随机型交织器和QPP交织器的性能相近；而在高码率(2/3)情况下,QPP交织器性能好于随机型交织器。4.初步研究了高效纠错码在不同信息传输速率下的性能。可以看出,在低莱斯因子信道下,数据传输速率对性能的影响敏感。5.详细研究了结合LTE-Turbo码与Type-Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ型HARQ在具有不同莱斯因子信道下的吞吐量、误包率和平均传输次数等性能。结论是：在AWGN信道中,对于较大的最大重传次数,Ⅱ型HARQ的吞吐量高于Ⅲ型。但在Rayleigh信道中,当信噪较低时,Ⅲ型的吞吐量优于Ⅱ型,增益约为1dB；而信噪比较高时,Ⅱ型HARQ的吞吐量优于Ⅲ型,增益约为0.5～0.8dB。在低莱斯因子信道下,Ⅲ型HARQ具有最优的误包率,Ⅰ型HARQ则具有最差的误包率和吞吐量；在高信噪比条件下,Ⅱ型HARQ具有最优的吞吐量,在低信噪比条件下,Ⅲ型HARQ具有最优吞吐量。因此,若传输信道状况较好,可以选用Ⅱ型HARQ；而传输信道变化剧烈且较差时,则应优选Ⅲ型HARQ。实际应用过程中,应根据不同信道状况选择合适的重传方式和编码策略以提高系统的抗干扰性能。相关成果对物理层关键传输技术在低莱斯因子信道下的实际应用具有重要理论与现实指导意义。