【摘 要】
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当前时代无线通信技术不断发展,人们的通信需求也不断增加,而当前无线电磁波的频谱资源却日益减少,这就迫使人们寻找新的无线通信技术。而可见光具有丰富的尚未被开发利用的
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当前时代无线通信技术不断发展,人们的通信需求也不断增加,而当前无线电磁波的频谱资源却日益减少,这就迫使人们寻找新的无线通信技术。而可见光具有丰富的尚未被开发利用的频谱资源,并且具有极好的保密性。由于可见光通信的这些优点,使人们开始研究可见光通信,充分开发利用可见光波段。极化码作为一种新型的纠错码,由于其明确的编译码结构和香农容量可达的特性,自其刚被提出开始,就受到了广泛的关注,迅速成为通信领域的研究热点。本文基于极化码的基本原理,将极化码应用于可见光通信系统中,提高系统的可靠性能。通过信道极化操作,极化子信道的可靠性发生变化,对各极化子信道的可靠性进行排列,选取出可靠性最好的子信道用于信息比特的传输。本文针对一般普适意义的Nakagami-m信道,提出了改进的巴氏参数极化码构造方法,利用Nakagami-m信道的传输特性,重新计算巴氏参数的初始值,并根据Arikan提出的巴氏参数边界条件,对各极化子信道的巴氏参数进行计算。理论上只要获得所有满足巴氏参数边界条件的巴氏参数并排序,就可以得到针对不同的Nakagami-m信道的最佳信息位选取方案。本文在此基础上,根据巴氏参数的边界条件,提出了三种巴氏参数的计算方案,以获得较优的信息位选取方案。仿真实验证明,根据该方案构造的极化码能显著提升Nakagami-m信道的传输性能,且在一定条件下性能甚至超越了LDPC码,具有较好的应用性。海上通信作为可见光通信的一个室外应用是本文研究的重点。针对海上可见光通信系统中的传输信道——海上大气湍流信道,采用本文提出的极化码构造方案构造极化码,通过实验仿真不同码长、码率、译码方案、不同湍流强度对构造的极化码的性能影响,证明极化码在海上可见光通信系统中具有良好的应用性能,能很好的改善系统的传输性能。此外仿真实验还证明,在部分条件下,极化码的性能优于LDPC,在信噪比大于8 d B的条件下,在海上可见光通信系统中,极化码甚至可以取代LDPC码。
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