Performance Evaluation of Channel Coding Techniques in OFDM Systems

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正交频分复用(OFDM)技术具有高数据率的无线和有线应用能力,如今受到越来越多的关注。然而,为了充分利用由多径衰落以及适当的频率交织所提供的多样性,编码成为多数 OFDM应用中不可缺少的一部分,研究工作大量集中在最佳的编码器、解码器和交织器设计,以保证在多径衰落环境中通过OFDM技术进行信息传输。  本文着重于OFMD系统中信道编码的研究。论文从影响OFDM系统性能的因素开始,研究了最近几年常用于减小这些因素影响的方法。OFDM的系统结构和如何用信道编码改善OFDM系统的性能,是课题的主要工作。课题在不同信噪比下,检验了OFDM系统中各调制方案的性能,并对不同的信道编码方案(分组编码和突发纠错技术)进行简要讨论。论文重点讨论了OFDM系统中卷积编码、Turbo编码和里德-所罗门编码的性能,而里德-所罗门编码是由卷积和Turbo码来实现的,其性能得到显著改善。论文在不同的信道条件和不同的参数下,检验了上述编码技术的性能。  特别是在信噪比的情况下,通过与其他调制方式比较,发现QPSK调制是一个较好的选择。尽管一些其它调制方案提供了更好的数据传输速率,但是其性能在低信噪比情况下较差。随后,将卷积码的性能在莱斯和瑞利衰落信道下进行了分析,其信道采用了不同的多径和不同的多普勒频移值。仿真结果证明,在低信噪比的情况下,针对QPSK调制方案的OFDM系统,基于卷积码和Turbo码级联实现的里德-所罗门编码方法使得系统性能得到了显著地提高。
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