论文部分内容阅读
与有线通信中用户间通过相互隔离的点对点链路进行通信不同,无线通信中的用户通过空中接口进行通信,相互之间会产生干扰。近年来随着无线通信的快速发展,用户密度大量增加,如何有效地解决日益严重的用户间干扰,是当前无线通信研究的一个关键问题。本文首先从信息论的角度讨论了不同类型的两用户干扰信道。两用户高斯强干扰信道的容量限不受干扰的影响,把干扰当作噪声来处理,就能达到高斯干扰信道的容量限;两用户高斯弱干扰信道的容量限没有完全确定,1981年Han和Kobayashi提出了其最佳的可达速率区域,为达到最佳可达速率区域,发送端需要按照HK策略将发送的信息划分为私有信息和共有信息。根据功率划分系数的不同,功率划分方案可分为对称分裂方案、自适应分裂方案、正交分裂方案和ETW分裂方案四种。本文对不同信噪比下的分裂方案进行了仿真,从仿真结果来看,在中低信噪比情况下,除正交分裂方案可达到的最佳HK速率值保持不变外,其余各方案可达到的最佳HK速率值随着干扰系数a的增加呈现出不同的变化趋势;在高信噪比情况下,当0<a<0.08时,对称分裂方案、ETW分裂方案性能最佳;当0.08<a<1时,正交分裂方案性能最佳。接着,本文借助性能逼近香农限的LDPC码,对基于BICM的两用户干扰信道传输方案设计仿真系统进行实现。其中,接收端采用逐次干扰抵消迭代译码算法。同时根据信息论中的速率、功率分配公式,对仿真系统的各个参数进行优化,使该仿真系统在每部分信息均为单层分量码的条件下达到最佳的性能。然后,本文将多层叠加编码调制技术应用于两用户干扰信道,提出了一种基于叠加编码调制的两用户干扰信道传输方案:在发送端将每个用户的各部分信息分成双层LDPC码,分别编码后再进行叠加,接收端仍然采用逐次干扰抵消迭代译码方案,而对双层信息内部采用多级译码算法。仿真结果表明,基于叠加编码调制的传输方案性能明显优于基于BICM的传输方案。最后,本文对基于叠加编码调制的两用户干扰信道传输方案的译码算法进行改进,对每组信息(这里,将双层LDPC码看作是一组信息)内部采用多元译码算法来恢复信息序列。仿真结果表明,对于该传输方案来说,采用多元译码方案的仿真性能优于多级译码方案。