LDPC-CPM联合调制提升MIMO系统可靠性与性能

本文主要探讨了"多输入多输出（MIMO）系统的LDPC-CPM联合编码调制方案及其迭代接收"这一主题，发表在《国际通信、网络与系统科学》杂志2017年第10期，154-162页。作者Rui Xue, Xue Lv, Yang Cao分别来自哈尔滨工程大学信息与通信工程学院和天津遥感智能信息处理重点实验室。 MIMO技术因其能够显著提升数据传输速率而受到广泛关注，然而，其误码率控制是提升系统性能的关键挑战。为解决这一问题，论文提出了一种创新的策略，即基于连续相位调制（CPM）的分解模型，结合低密度奇偶校验码（LDPC）和随机交织技术。这种联合编码调制方案的优势在于它能够在保持高速传输的同时，通过迭代检测和解码算法来增强系统的可靠性。 首先，文章构建了LDPC-CPM迭代MIMO系统的理论模型，将LDPC码和CPM编码相结合，形成一种高效的信息传输架构。在这个模型中，每个发送端的信号经过LDPC编码和随机交织后，通过多个天线同时发送，接收端则通过迭代检测技术逐次逼近信号的真实状态。 接着，作者设计了一种迭代接收器方案，通过逐步优化解调过程中的噪声估计和信号估计，提高了接收质量。解码部分采用的是LDPC码的迭代解码算法，通过贝尔曼方程更新信噪比估计，以实现更精确的数据恢复。 在实验部分，作者深入研究了关键参数如码率、信噪比、迭代次数等对系统性能的影响。结果显示，当信噪比极低时，LDPC-CPM联合编码调制方案能够显著改善信道容量和误比特率（BER），这对于在无线通信环境中的实际应用具有重要意义。 这项研究为MIMO系统提供了有效的错误控制手段，尤其是在恶劣的通信条件下，为提升系统整体性能提供了新的思路和技术支持。对于通信工程师和研究人员来说，这篇文章不仅提供了理论基础，还为优化未来的通信系统设计提供了宝贵的实践经验。