【正文】 合并和 Chase 合并由于實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，可以很好的降低系統(tǒng)的復(fù)雜度，分集合并和Chase 合并也經(jīng)常作為一種輔助方式與冗余遞增或Ⅲ型 HARQ 系統(tǒng)相結(jié)合使用；部分重傳由于對(duì)反向 信道的要求較高，需進(jìn)一步加以改進(jìn)使其更加實(shí)用化。 基于 Ⅱ型 HARQ 冗余遞增系統(tǒng) 的高效率的優(yōu)點(diǎn)，以下章節(jié)我們主要研究Ⅱ型 HARQ 冗余遞增系統(tǒng) 。 25 第 4 章 用 RS 碼實(shí) 現(xiàn) Ⅱ型 HARQ 系統(tǒng) 1960 年 和 Gus Solomom 應(yīng)用 MattsonSolomom（ MS）多項(xiàng)式構(gòu)造出來(lái)一類多進(jìn)制 BCH 碼 ReedSolomom（ RS）碼。 RS 碼是一種性能優(yōu)良的線性分組碼，其最大的特點(diǎn)是不僅糾正隨機(jī)錯(cuò)誤，尤其適合糾正突發(fā)錯(cuò)誤，故在流星突發(fā)通信中有著廣泛的應(yīng)用。 RS編碼 給定一個(gè)（ n， k）的 RS 碼，則碼長(zhǎng)為 n、冗余碼為 nk、碼率為 k/n。 錯(cuò)碼 e 和被消除的碼 ? 必須滿足 2e n k?? ? ? 時(shí)，才能正常譯碼。此時(shí)可以將該碼截短 b 個(gè) （ bk） 碼字 ，使得截短后的碼為 (nb， kb)作為原始碼進(jìn)行傳輸，當(dāng)然，這會(huì)使傳輸速率降低。截短碼就是 在譯碼和解碼時(shí) 使截短的 b 個(gè)信息位 全為 0。截短后的碼與截短前的碼具有相同的糾錯(cuò)能力。本文都是在假設(shè) 2e n k?? ? ? 的條件下進(jìn)行討論的。如果 2e n k?? ? ? ，則認(rèn)為譯碼失敗。 若 發(fā)端信號(hào)是二進(jìn)制 PSK，且 2logmn? ， 在高斯白噪聲信道中， 雙邊功率譜密度為0/2N 。用 i? 表示第 i 個(gè)碼的誤碼率，由于在高斯白噪聲信道中每個(gè)碼的誤碼率相互獨(dú)立，則可得這個(gè)碼長(zhǎng)為 n 的碼的誤碼率為： ? ?111m ii ????? （ ） 定義接受到第一個(gè)碼的時(shí)間是時(shí)間原點(diǎn) ， bR 表示 傳輸速率， ??Et 是在時(shí)間段 ? ?1,bt t R??內(nèi)接受到的能量。則有： ? ? ? ? 0/t E t N?? （ ） 如果 ? ?0 0? ?? ， ? 是欠密度流星 突發(fā)通信中 呈指數(shù)衰落的 信道的 一個(gè)常量，則由欠密度流星 突發(fā)通信 信道的標(biāo)準(zhǔn)模型可得： ? ? ? ?0 e x p 2 /tt?? ? ? ? （ ） ??t? 是 t 時(shí)刻的瞬時(shí)信噪比， ??0? 是初始信噪比 。整個(gè)碼的誤碼率可以由公式（ ）（ ）聯(lián)立求 得 。 下文研究的信道編碼都認(rèn)為是沒(méi)有后續(xù)編碼傳輸?shù)?，即塊結(jié)構(gòu)傳輸。 即對(duì)于固定的 ? ，? ?0T? 代表 ? ?tT???的一 段持續(xù)時(shí)間，則有 ： 26 ? ? ? ? ? ?00/ 2 ln /TT??? ? ? （ ） 塊 結(jié)構(gòu)傳輸在 Ⅱ型 HARQ 系統(tǒng) 的吞吐量的研究 對(duì)于任何一個(gè)Ⅱ型 HARQ 系統(tǒng)的塊結(jié)構(gòu)傳輸，用 / bmR? 表示傳輸長(zhǎng)度，其中 ? 是發(fā)端發(fā)出的碼字?jǐn)?shù)（ k?? ）。則有： ? ?0 /bM T R m??? （ ） 用變量 iX 表示整個(gè)流星突發(fā)通信中第 i 次收端收到的比特?cái)?shù) 。用 ? ?0,G?? 表示信道的吞吐量， 則有： ? ?0 1, M iiG EX? ???? （ ） 如果收端譯碼成功，則 iX 值為 mk ；如果收端譯碼失敗，則 iX 值為 0。用 iP 表示收端譯碼成功的概率，則 有 iiEX mkP? ，故可得 ： ? ?0 1, M iiG m k P? ??? ? （ ） 用 iZ 表示 傳輸 第 i 個(gè)碼 的過(guò)程中 錯(cuò)誤的 符號(hào)數(shù)，則定義 if 的函數(shù)為： ? ? ? ? , 0 ,1iif l P Z l l ?? ? ? ， … , （ ） 收端收到第 i 個(gè)碼中第 l 個(gè)符號(hào) 時(shí)的 時(shí)間為： ? ?? ?1 1 / bm i l R?? ? ? （ ） 誤碼率可以由公式（ ）計(jì)算而得 。 塊結(jié)構(gòu)傳輸中的數(shù)據(jù)分析 圖 、圖 、圖 顯示了Ⅰ型 HARQ 系統(tǒng)和Ⅱ型 HARQ 系統(tǒng)中塊結(jié)構(gòu)傳輸?shù)某跏夹旁氡?與 吞吐量 在不同參數(shù)下的圖形。 27 5 6 7 8 9 10 11 1200 . 511 . 522 . 533 . 54ΓoThroughput,G(τ，Γo)k = 1 2k = 1 4k = 1 6T y p e ⅡT y p e Ⅰ 圖 Ⅰ型 HARQ 系統(tǒng)和Ⅱ型 HARQ 系統(tǒng)塊結(jié)構(gòu)傳輸中 0? 和吞吐量的關(guān)系 （ 0 .5, 1 6, 4? ? ?? ? ?） 5 6 7 8 9 10 11 121234567ΓoThroughput,G(τ，Γo)k = 1 2k = 1 4k = 1 6T y p e ⅡT y p e Ⅰ 圖 Ⅰ型 HARQ 系統(tǒng)和Ⅱ型 HARQ 系統(tǒng)塊結(jié)構(gòu)傳輸中 0? 和吞吐量的關(guān)系 （ 0 .1, 1 6, 4? ? ?? ? ?） 28 5 6 7 8 9 10 11 1211 . 522 . 533 . 54ΓoThroughput,G(τ，Γo)k = 1 4 , w = 4k = 1 6 , w = 4k = 1 4 , w = 2k = 1 6 , w = 2 圖 Ⅱ型 HARQ 系統(tǒng)塊結(jié)構(gòu)傳輸中不同 ? 值時(shí) 0? 和吞吐量的關(guān)系 （ , 16????） 圖 、圖 中 ?? ，圖 中 ?? 。塊長(zhǎng) 度 64n? ，比特率 64000bR ? ，其他參數(shù)為： ? ， 1T dB? ?? ， 16?? ， 4?? 。流星突發(fā)通信的發(fā)端與收端之間的距離是 1000km，信號(hào)在發(fā)端和收端之間往返時(shí)間為 。因此， ? 與接收器的處理時(shí)間為 是一致的。 圖 、圖 可以看出Ⅰ型 HARQ 系統(tǒng) 和Ⅱ型 HARQ 系統(tǒng)在不同 k 值的情況下的吞吐量 情況 。對(duì)于Ⅱ型 HARQ 系統(tǒng)，當(dāng) k ?? 時(shí)，數(shù)據(jù)塊在第一次傳輸中不能糾錯(cuò)；對(duì)于Ⅰ型 HARQ系統(tǒng)。當(dāng) k ?? 時(shí)，數(shù)據(jù)塊在任何傳輸中均不能糾錯(cuò)。 由于一個(gè)高速率糾錯(cuò)碼可以和 RS 碼結(jié)合起來(lái)作為 RS 譯碼器。所以，當(dāng) k ?? 時(shí)，Ⅰ型 HARQ 系統(tǒng)和最基礎(chǔ)的 ARQ 系統(tǒng)一樣。 圖 、圖 可以看出，對(duì)于Ⅰ型 HARQ 系統(tǒng)不同的參數(shù)下的吞吐量的情況。 在達(dá)到最大吞吐量的時(shí)候， （ 16,12） 碼的 0? 在 69dB 之間，但是（ 16,14）碼的 0? 在 912dB 之間。這個(gè)現(xiàn)象也同樣適用于參數(shù) ? 。 29 第 5 章 結(jié)束語(yǔ) 總結(jié) 由于 流星突發(fā)通信具有許多其它通信手段無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)， 90 年代以來(lái)，進(jìn)入大規(guī)模的第三代流星通信系統(tǒng)的研究，產(chǎn)生了許多很實(shí)用的通信協(xié)議。各發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家?guī)缀醵奸_(kāi)始著手這方面的工作，研究開(kāi)發(fā)流星突發(fā)通信的新制式、新技術(shù)。 本文第 一 章介紹了流星突發(fā)通信的發(fā)展過(guò)程、自身特點(diǎn)和應(yīng)用情況的簡(jiǎn)要知 識(shí)。第 二章較為詳細(xì)的闡述了流星突發(fā)通信的原理、信道模型和通信協(xié)議，并對(duì)三種協(xié)議進(jìn)行了簡(jiǎn)單比較。為下文研究 HARQ 系統(tǒng)做了知識(shí)儲(chǔ)備。 本文 第 三 章是 HARQ 的概述，包括該系統(tǒng)的原理、性能指標(biāo)、重傳方式、檢錯(cuò)方式合并方式，其中較為詳盡的闡述了合并方式的分類。六種合并方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用的廣泛性，我們引出了本文的重點(diǎn)研究對(duì)象 —— Ⅱ型 HARQ 系統(tǒng)。 本文的第 四 章是重點(diǎn)圍繞Ⅱ型 HARQ 系統(tǒng) 塊結(jié)構(gòu)傳輸 進(jìn)行研究的。對(duì)Ⅱ型 HARQ 系統(tǒng)常用的 RS 編碼 簡(jiǎn)單 原理進(jìn)行了研究討論， 然后研究了塊結(jié)構(gòu)傳輸在Ⅱ型 HARQ 系統(tǒng)中的吞吐量，最后通過(guò)仿真圖，對(duì)比Ⅰ型 HARQ 系統(tǒng)和Ⅱ型 HARQ 系統(tǒng)中塊結(jié)構(gòu)傳輸?shù)某跏夹旁氡扰c吞吐量在不同參數(shù)下的圖形，分析出各自的性能特點(diǎn) 。 展望 限于作者水平，對(duì)該領(lǐng)域的研究工作做得還不夠升入，存在很多缺陷和不足，也缺乏總夠的理論創(chuàng)新。本文只是簡(jiǎn)要研究了流星突發(fā)通信中 HARQ 技術(shù)。對(duì) RS 碼做了簡(jiǎn)要研究。在以下方面還需要完善和改進(jìn)： 第 二 章關(guān)于 流星突發(fā)通信信道的研究 。需要進(jìn)一步研究實(shí)際應(yīng)用中噪聲、溫度等因素對(duì)信道性能的影響。 本文并為對(duì)其做出深入研究。 第 四 章關(guān)于 Ⅱ型 HARQ 系統(tǒng) 常用的編碼 —— RS 碼的研究。 RS 碼原理簡(jiǎn)單，但是較之 卷積碼和 Turbo 碼 —— 目前較為優(yōu)異的編碼方式， 還有很多缺點(diǎn)。需要尋找 更有效、簡(jiǎn)單的編碼 技術(shù)提高整個(gè)系統(tǒng)的性能。 30 致 謝 首先，衷心感謝我尊敬的導(dǎo)師馬志強(qiáng)老師，馬志強(qiáng)老師給了我這個(gè)寶貴的鍛煉機(jī)會(huì)，使我有幸參與了該課題 研究 ，使我對(duì) 無(wú)線通信 有了一個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，學(xué)到了許多知識(shí)，并積累了一些經(jīng)驗(yàn)。馬志強(qiáng)老師淵博的知識(shí)、敏銳的洞察力、創(chuàng)新的思路令我敬佩 ； 馬志強(qiáng)老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、對(duì)科研工作的激情和執(zhí)著精神深深地影響和感染了我；馬志強(qiáng)老師對(duì)我的悉心指導(dǎo)使我受益匪淺。 馬志強(qiáng)老師 有多年從事 信息和通信 方面研究 工作的豐富經(jīng)驗(yàn)，在論文的各個(gè)階段，尤其在關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)的過(guò)程中， 馬志強(qiáng)老師 給予我充分的信任和大力支持，并在具體問(wèn)題上給予我悉心的指導(dǎo)，使我始終充滿信心，并最終解決了許多技術(shù)上的難題。同時(shí)他寬以待人，嚴(yán)于律己的生活作風(fēng)也是我工作和生活的楷模。還要感謝馬志強(qiáng)老師 在生活上給予的關(guān)心和照顧。 其次 ， 感謝和我共同生活學(xué)習(xí)的 同學(xué)們 ： 邱俊彩、田芳、王瑋慧、楊曼麗 等 的關(guān)心和幫助。在平常的學(xué)習(xí)工作中，我們共同探討、解決問(wèn)題、共同進(jìn)步。與 她 們?cè)谝黄鹕詈蛯W(xué)習(xí)的美好時(shí)光給我留下了深刻的記憶。 再次， 要特別感謝我親愛(ài)的 父親母 親 ，他們含辛茹苦地培養(yǎng)我讀書(shū)，教我做人的道理，我的每一點(diǎn)進(jìn)步都離不開(kāi)他們默默的奉獻(xiàn)與博大的寬容，我的內(nèi)心充滿感激，并渴望給予他們回報(bào)。再次對(duì)關(guān)心和幫助我的人們表示最真摯的謝意。 最后，感謝所有關(guān)心過(guò)、幫助過(guò)我的老師、同學(xué)、親人和朋友們。謝謝你們的關(guān)心和愛(ài)護(hù)，我會(huì)永遠(yuǎn)記住你們?yōu)槲宜鞯囊磺小? 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