物联网工程导论科技论文模板和要求

**** 中 的 **** 研究

作者班级姓名学号

(山东大学信息科学与工程学院，山东济南 250100)

摘要：本文中，我们提出了一种对于并行符号间干扰信道的混和迭代方法。在该自适应方法中，我们利用外部信息传递（EXIT）图这个工具，从基于并行级联Turbo思想的迭代联合（IC）和基于串行级联Turbo思想的Turbo均衡（TE）中选择合适的迭代方法。通过理论分析和仿真结果表明：在没有任何复杂度增加的情况下，我们提出的这种混和迭代方法可以得到很好的误比特率性能。

关键词：迭代方法；Turbo均衡；迭代联合；外部信息传递（EXIT）图；符号间干扰（ISI）。 1 引言

很多实际的通信系统在数据传输经过信道时，经常遇到符号间干扰（ISI）的问题，这里的ISI一般都是由于多径传播造成的。在无线通信中，ISI信道一般都是时变的，但在某些情况下，我们可以通过加入导频信号或合适的训练序列，假设ISI信道在接收端是已知的。在无线通信框架中，例如手机或其他一些个人通信设备在呼叫或接听时，会经常出现一种有趣的情况，即一个单独的用户有机会同时占有多个信道，在这里这些信道是相互独立、互不相关的。此时如果用户的数据率保持恒定，在同时占有的额外信道的帮助下，相对于单信道的情况可以得到更可靠、准确的数据。对于上述并行ISI信道，我们在接收端一般采用一种基于并行级联Turbo思想的方法[1][2]――迭代联合（IC），该方法在计算复杂度和误比特率（BER）性能上有很好的折中，但当迭代次数增加时，其BER性能的改善几乎为零，也就是说该方法在收敛性上会过早的出现迭代平台。

本文中，我们引入基于串行级联Turbo思想的Turbo均衡[3]，联合利用这两种迭代方法提出了一种混和的迭代策略。在该混和迭代方法中，我们利用外部信息传递（EXIT）图在不同的迭代过程和信噪比（SNR）下，合理的选择不同的迭代方法。总的来说也就是在不同的迭代次数和SNR下，通过相应的EXIT图来合理的选择不同的迭代方法（IC或TE），可以在没有任何复杂度增加的情况下，得到更好的BER性能。

2 信道模型

信道模型考虑的是在接收端已知的多个ISI信道。在发送端，相同的编码数据b[n]被发送经过每一个ISI信道[1]。为简单起见，在本文中我们假设信道个数。在两个信道的情况下，编码序列被分割为同长的不同的帧，然后送入其中一个ISI信道，同样的帧，在经过交织器后，同时被送入另一个ISI信道（如图1）。这里假设采用的是BPSK调制，而且信道的作用我们可以将其等效成线性时不变离散时间模型，h1[n]和h2[n]。在图1中，编码数据b[n]在经过信道h2[n]之前先被交织成b[n]。另外我们还假设每个信道的加性高斯白噪声由wi[n]~

表示，且每个信道的噪声是互不相关的。输入编码序列为b[n]时的两个信道的离散时间基本模型表达式为

y1[n]h1[k]b[nk]w1[n] （1）

k0

M2~y2[n]h2[k]b[nk]w2[n] （2）

k0M1

2

图1 信道模型，这里代表交织器 （图的标注，与正文对应）

这里in(1,...,N)是数据交织索引，b[n]是输入数据流，b[n]b[in]是交织后的数据流。 ~

3 迭代方法

….

4 结论

本文中，我们提出了一种适合于并行ISI信道的基于EXIT图的混和迭代方法。我们发现，IC在迭代初期可以得到很好的BER性能，但随着迭代次数的增加其性能改善却很小，几乎为零；TE有着很好的收敛性，随着迭代次数的增加可以达到很接近系统性能下限的BER性能，但在迭代初期时，其性能不是很理想。因此，合理的联合这两种迭代方法，在任何迭代时，我们都可以得到很好的BER性能。总之，根据其相应的EXIT图，对于并行ISI信道在不同的SNR和迭代次数时，合理的选择不同的迭代方法（IC或TE），我们可以在没有任何计算复杂度增加的情况下得到非常好的BER性能。

参考文献：

[1] Nelson J, Singer A C, Koetter R. Linear Turbo Equalization for Parallel ISI Channels [J]. IEEE Trans. On

Comm., 2003, 51(6): 860-864.

[2] Dona D N, Narayanan K R. Iterative Packet Ccombining Schemes for Intersymbol Interference Channels [J].

IEEE Trans. On Comm., 2002, 50(4): 560-570.

[3] Douillard C, Je’ze’quel M, Berrou C. Iterative correction of intersymbol interference: Turbo-Equalization [J].

European Trans, Telecommun, 1995, 6: 507-511.

[4] Koetter R, Singer A C, Tuchler M. Turbo Equalization [J]. IEEE Signal Processing Magazine, 2004,

67-80.

[5] Tuchler M, Singer A C, Koetter R. Turbo equalization: principles and new results [J]. IEEE Trans. On

Comm., 2002, 50: 754-767.

[6] Brink ten S. Convergence Behavior of Iteratively Decoded Parallel Concatenated Codes [J]. IEEE Trans. On

Comm., 2001, 49(10): 1727-1737.

附

1、论文得分评价

1） 格式规范 20%

按照模板规定的内容组织论文内容，各项内容不可缺少，同时按照模板规范排版； 内容条理思路清楚，重点突出；

标题、正文的字体不同；

图要标注，同时在正文中引用；

公式要编号；

参考文献内容按规范写出；

参考文献按照正文中出现的顺序排列，同时在正文中引用；

公式图表禁止贴图片，用mathtype或visio自己写或者画。

2） 内容 80%

正文全部为文字，-20分；

出现公式、图、表等描述深刻技术方面的内容，加分；

引用参考文献少于10篇，-10%；至少包含6篇学术期刊论文或学位论文；

禁止直接抄袭参考文献内容，用自己的话写出来；如果直接引用，用“”表示；一经查实抄袭，0分处理。

论文长度不多于6页，多于6页，-20%。

2、提交方式

6月24日之前，电子版发到邮箱 [email protected]

纸质版交课代表上交。

3、课程总成绩

平时50分，论文50分。

题目：

无线传感网络的电源设计 （卓建森）

基于物联网技术的物流配送流程优化 （刘芳蕾）

传统搜索引擎与智能搜索引擎的比较研究 （李景龙）

认知无线电的频谱感知算法研究（郭敬明）

基于室内无线定位技术的研究（周凡琨）

无线网状网路由技术研究（郑凯佩）

物联网与数据挖掘云服务（丁西峰）

RFID系统面临的安全攻击和安全解决方案（刘曦蔓）

绿色数据中心节能技术（刘泽众）

移动互联网盈利模式的研究（贾希彤）

M2M技术与物联网

NFC技术在手机中的应用（张道晟）

无线传感网络操作系统TinyOS的移植性研究与实现（亓海凤）

数字图像处理中的去雾技术研究介绍（李二帅）

物联网数据挖掘模型的研究（张梓林）

解读定位系统之核心（王玉琪）

**** 中 的 **** 研究

作者班级姓名学号

(山东大学信息科学与工程学院，山东济南 250100)

摘要：本文中，我们提出了一种对于并行符号间干扰信道的混和迭代方法。在该自适应方法中，我们利用外部信息传递（EXIT）图这个工具，从基于并行级联Turbo思想的迭代联合（IC）和基于串行级联Turbo思想的Turbo均衡（TE）中选择合适的迭代方法。通过理论分析和仿真结果表明：在没有任何复杂度增加的情况下，我们提出的这种混和迭代方法可以得到很好的误比特率性能。

关键词：迭代方法；Turbo均衡；迭代联合；外部信息传递（EXIT）图；符号间干扰（ISI）。 1 引言

很多实际的通信系统在数据传输经过信道时，经常遇到符号间干扰（ISI）的问题，这里的ISI一般都是由于多径传播造成的。在无线通信中，ISI信道一般都是时变的，但在某些情况下，我们可以通过加入导频信号或合适的训练序列，假设ISI信道在接收端是已知的。在无线通信框架中，例如手机或其他一些个人通信设备在呼叫或接听时，会经常出现一种有趣的情况，即一个单独的用户有机会同时占有多个信道，在这里这些信道是相互独立、互不相关的。此时如果用户的数据率保持恒定，在同时占有的额外信道的帮助下，相对于单信道的情况可以得到更可靠、准确的数据。对于上述并行ISI信道，我们在接收端一般采用一种基于并行级联Turbo思想的方法[1][2]――迭代联合（IC），该方法在计算复杂度和误比特率（BER）性能上有很好的折中，但当迭代次数增加时，其BER性能的改善几乎为零，也就是说该方法在收敛性上会过早的出现迭代平台。

本文中，我们引入基于串行级联Turbo思想的Turbo均衡[3]，联合利用这两种迭代方法提出了一种混和的迭代策略。在该混和迭代方法中，我们利用外部信息传递（EXIT）图在不同的迭代过程和信噪比（SNR）下，合理的选择不同的迭代方法。总的来说也就是在不同的迭代次数和SNR下，通过相应的EXIT图来合理的选择不同的迭代方法（IC或TE），可以在没有任何复杂度增加的情况下，得到更好的BER性能。

2 信道模型

信道模型考虑的是在接收端已知的多个ISI信道。在发送端，相同的编码数据b[n]被发送经过每一个ISI信道[1]。为简单起见，在本文中我们假设信道个数。在两个信道的情况下，编码序列被分割为同长的不同的帧，然后送入其中一个ISI信道，同样的帧，在经过交织器后，同时被送入另一个ISI信道（如图1）。这里假设采用的是BPSK调制，而且信道的作用我们可以将其等效成线性时不变离散时间模型，h1[n]和h2[n]。在图1中，编码数据b[n]在经过信道h2[n]之前先被交织成b[n]。另外我们还假设每个信道的加性高斯白噪声由wi[n]~

表示，且每个信道的噪声是互不相关的。输入编码序列为b[n]时的两个信道的离散时间基本模型表达式为

y1[n]h1[k]b[nk]w1[n] （1）

k0

M2~y2[n]h2[k]b[nk]w2[n] （2）

k0M1

2

图1 信道模型，这里代表交织器 （图的标注，与正文对应）

这里in(1,...,N)是数据交织索引，b[n]是输入数据流，b[n]b[in]是交织后的数据流。 ~

3 迭代方法

….

4 结论

本文中，我们提出了一种适合于并行ISI信道的基于EXIT图的混和迭代方法。我们发现，IC在迭代初期可以得到很好的BER性能，但随着迭代次数的增加其性能改善却很小，几乎为零；TE有着很好的收敛性，随着迭代次数的增加可以达到很接近系统性能下限的BER性能，但在迭代初期时，其性能不是很理想。因此，合理的联合这两种迭代方法，在任何迭代时，我们都可以得到很好的BER性能。总之，根据其相应的EXIT图，对于并行ISI信道在不同的SNR和迭代次数时，合理的选择不同的迭代方法（IC或TE），我们可以在没有任何计算复杂度增加的情况下得到非常好的BER性能。

参考文献：

[1] Nelson J, Singer A C, Koetter R. Linear Turbo Equalization for Parallel ISI Channels [J]. IEEE Trans. On

Comm., 2003, 51(6): 860-864.

[2] Dona D N, Narayanan K R. Iterative Packet Ccombining Schemes for Intersymbol Interference Channels [J].

IEEE Trans. On Comm., 2002, 50(4): 560-570.

[3] Douillard C, Je’ze’quel M, Berrou C. Iterative correction of intersymbol interference: Turbo-Equalization [J].

European Trans, Telecommun, 1995, 6: 507-511.

[4] Koetter R, Singer A C, Tuchler M. Turbo Equalization [J]. IEEE Signal Processing Magazine, 2004,

67-80.

[5] Tuchler M, Singer A C, Koetter R. Turbo equalization: principles and new results [J]. IEEE Trans. On

Comm., 2002, 50: 754-767.

[6] Brink ten S. Convergence Behavior of Iteratively Decoded Parallel Concatenated Codes [J]. IEEE Trans. On

Comm., 2001, 49(10): 1727-1737.

附

1、论文得分评价

1） 格式规范 20%

按照模板规定的内容组织论文内容，各项内容不可缺少，同时按照模板规范排版； 内容条理思路清楚，重点突出；

标题、正文的字体不同；

图要标注，同时在正文中引用；

公式要编号；

参考文献内容按规范写出；

参考文献按照正文中出现的顺序排列，同时在正文中引用；

公式图表禁止贴图片，用mathtype或visio自己写或者画。

2） 内容 80%

正文全部为文字，-20分；

出现公式、图、表等描述深刻技术方面的内容，加分；

引用参考文献少于10篇，-10%；至少包含6篇学术期刊论文或学位论文；

禁止直接抄袭参考文献内容，用自己的话写出来；如果直接引用，用“”表示；一经查实抄袭，0分处理。

论文长度不多于6页，多于6页，-20%。

2、提交方式

6月24日之前，电子版发到邮箱 [email protected]

纸质版交课代表上交。

3、课程总成绩

平时50分，论文50分。

题目：

无线传感网络的电源设计 （卓建森）

基于物联网技术的物流配送流程优化 （刘芳蕾）

传统搜索引擎与智能搜索引擎的比较研究 （李景龙）

认知无线电的频谱感知算法研究（郭敬明）

基于室内无线定位技术的研究（周凡琨）

无线网状网路由技术研究（郑凯佩）

物联网与数据挖掘云服务（丁西峰）

RFID系统面临的安全攻击和安全解决方案（刘曦蔓）

绿色数据中心节能技术（刘泽众）

移动互联网盈利模式的研究（贾希彤）

M2M技术与物联网

NFC技术在手机中的应用（张道晟）

无线传感网络操作系统TinyOS的移植性研究与实现（亓海凤）

数字图像处理中的去雾技术研究介绍（李二帅）

物联网数据挖掘模型的研究（张梓林）

解读定位系统之核心（王玉琪）