城域网无线通信论文提纲

论文题目：基于译码转发中继的物理层网络编码方案设计

摘要：现今从城域网、广域网、局域网、个域网到家居网,无线通信技术已被广泛应用到日常生活的各个方面。在工厂自动化无线通信网络中,节点数量大、吞吐量低,物理层网络编码（PNC）技术能够获得最大的吞吐量,对改善吞吐量有着明显优势。本文在工厂自动化无线通信网络框架下,研究PNC方案设计。基于放大转发（AF）中继的PNC虽然易于实现,但自身有噪声放大的缺陷,导致系统误码率升高。工厂自动化对无线通信可靠性具有极高的要求。本文首先研究译码转发（DF）中继PNC性能,采用高阶QAM调制和OFDM/OFDMA技术,实现多节点并行接入,提高系统的实时性。在QAM调制的PNC解调映射模糊性问题方面,已有的解决方案,存在计算复杂度较高、通信可靠性较低等问题。本文设计一种基于QAM调制与分组码联合设计的PNC方案,解决了映射模糊性问题、可以降低计算复杂度和提高通信可靠性。同时,该方案在不等功率或不等信道系数情况下,仍然可以提高通信可靠性,从而增强系统的鲁棒性。在所提方案基础上,研究双向译码转发中继PNC与OFDM联合设计系统的均峰功率比（PAPR）抑制性能。分析部分传输序列（PTS）技术原理,给出中继节点解调映射表,表中需要加入两源节点的相位因子信息,中继节点解调映射复杂度增加。改进了相位因子的计算方法,在单位圆上按照离散均匀分布取相位因子。该方法降低了计算复杂度,同时可以避免边带信息带来峰均值再生,是复杂度和PAPR性能的折中。在双向中继PNC基础上,提出了一种多向译码转发中继PNC与OFDMA联合设计方案,并分析系统的PAPR性能。OFDMA技术实现多节点的并行接入,在TDD模式下联合PNC进一步提高OFDMA系统的吞吐量,PNC方式比传统存储转发方式提高100%吞吐量,比直接网络编码方式提高50%吞吐量。系统采用DFT扩频技术抑制信号PAPR,对多址阶段系统的PAPR性能进行分析。

关键词：工厂自动化;物理层网络编码;DF中继;QAM调制;OFDM/OFDMA

学科专业：电子与通信工程

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 论文的研究背景及意义

1.2 物理层网络编码技术研究现状

1.3 本文的研究内容

第2章 物理层网络编码与工厂自动化无线通信

2.1 工厂自动化无线通信

2.1.1 工厂自动化对无线技术的要求

2.1.2 DF中继PNC与OFDM/OFDMA联合设计

2.2 双向DF中继物理层网络编码

2.2.1 双向DF中继PNC方案

2.2.2 物理层网络编码的解调映射

2.3 物理层网络编码解调映射一般法则

2.4 本章小结

第3章 基于QAM调制PNC与分组码联合设计

3.1 QAM调制PNC系统模型

3.2 QAM调制PNC模糊性问题

3.3 QAM调制与分组码联合设计PNC方案

3.3.1 信道编码定理

3.3.2 QAM调制与分组码联合设计方案

3.3.3 最大后验概率准则译码

3.3.4 误码率计算结果分析

3.4 不等功率条件下中继节点SER

3.4.1 最近邻近似扩展

3.4.2 QAM-BLOCK方案误码率计算

3.4.3 误码率计算结果分析

3.5 本章小结

第4章 双向译码转发中继PNC与OFDM联合设计

4.1 双向中继PNC与OFDM联合设计系统模型

4.2 系统峰均功率比问题

4.2.1 峰均功率比定义

4.2.2 峰均功率比线性优化技术

4.3 部分传输序列(PTS)

4.3.1 部分传输序列原理

4.3.2 影响PTS性能的主要因素

4.4 改进的PTS相位因子计算

4.4.1 次优穷举搜索(SES)算法

4.4.2 中继节点解调映射表

4.4.3 改进相位因子计算方法

4.4.4 改进计算方法的PAPR抑制性能

4.5 本章小结

第5章 多向译码转发中继PNC与OFDMA联合设计

5.1 多向中继PNC与OFDMA联合设计系统模型

5.2 DFT扩频技术传输原理

5.2.1 子载波分配方式对PAPR性能的影响

5.2.2 子载波数量对PAPR性能的影响

5.3 OFDMA-PNC-DFT扩频传输方案

5.3.1 多址阶段信息处理过程

5.3.2 广播阶段信息处理过程

5.3.3 多址阶段PNC的峰均功率比抑制性能

5.4 本章小结

总结与展望

致谢

参考文献