混沌多址传输系统设计:容量逼近与BCJR解码

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"基于容量的混沌多址传输系统设计" 本文主要探讨了一种名为差分混沌多址移位键控与Walsh码结合的增强版本——DDCSK-WC(Differentially DCSK with Walsh Codes),它在多径衰落信道中表现出更优秀的错误性能和抗码间干扰能力。在无线通信领域,这种技术对于提高系统鲁棒性和传输效率具有重要意义。 文章中,作者应用了Bahl-Cocke-Jelinek-Raviv(BCJR)解码算法到DDCSK-WC系统中,创建了DDCSK-WC-BCJR。BCJR解码器相比于传统的广义最大似然检测器,能在保持硬件复杂度几乎不变的情况下,显著提升系统性能。这种改进提高了信号的解码准确性和系统的整体效率。 为了进一步优化性能,研究人员引入了基于原型的低密度奇偶校验(LDPC)通道代码,构建了串行级联编码方案。然而,原始的DDCSK-WC-BCJR系统在多径衰落信道中可能表现不佳。为解决这一问题,作者通过改进的外部信息传输分析设计了一个新的原型代码,该代码的解码阈值距离系统容量极限仅1.0 dB,这意味着其逼近了理论上的最优解码性能。 此外,该文还展示了在实际的超宽带(UWB)信道环境下,采用Protograph编码的DDCSK-WC-BCJR架构的优势。这一方案的亮点在于,它不需要信道状态信息,就像未编码的DCSK系统一样,这降低了实现成本,简化了系统复杂性,使得该方法特别适用于低成本、低复杂度的无线通信应用场景。 这篇研究论文为混沌多址传输系统的性能提升提供了新的思路,特别是在抵抗信道干扰、提高解码效率和适应各种信道环境方面。通过结合BCJR解码算法和优化的编码策略,提出的DDCSK-WC-BCJR系统有望成为未来无线通信系统中的一个重要技术选项。