非對(duì)稱調(diào)制下物理層網(wǎng)絡(luò)編碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)及性能分析

方太彬，唐 猛，陳慶豪，陳建華，曾國峰

(云南大學(xué) 信息學(xué)院，云南 昆明 650500)

網(wǎng)絡(luò)編碼（Network Coding，NC）[1]技術(shù)通過在中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)信息進(jìn)行比特異或以提高系統(tǒng)的吞吐量. 物理層網(wǎng)絡(luò)編碼（Physical-layer Network Coding，PNC）[2]技術(shù)是在NC 技術(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)電磁信號(hào)的疊加特性提出的，PNC 系統(tǒng)的吞吐量相比NC系統(tǒng)提升了50%.

在實(shí)際的雙向中繼通信系統(tǒng)中，上下行階段的信道條件處于動(dòng)態(tài)變化中，為了提升系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃缘刃阅?，需要隨著信道條件的變化調(diào)整系統(tǒng)的通信方案. 文獻(xiàn)[3-6]基于非對(duì)稱信道條件，提出了異構(gòu)物理層網(wǎng)絡(luò)編碼方案，源節(jié)點(diǎn)根據(jù)信道條件和信息交換的業(yè)務(wù)負(fù)載比例選擇不同的調(diào)制方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，可改善系統(tǒng)的誤碼率性能. 文獻(xiàn)[7]提出了基于可變QAM 調(diào)制的PNC 系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了兩階段搜索算法實(shí)現(xiàn)最優(yōu)映射，從而得到較低的誤碼率. 文獻(xiàn)[8]提出了雙正交物理層網(wǎng)絡(luò)編碼方案，在中繼節(jié)點(diǎn)采用正交組合，提高了非對(duì)稱通信系統(tǒng)的傳輸可靠性. 文獻(xiàn)[9-11]提出了基于分層調(diào)制的物理層網(wǎng)絡(luò)編碼方案，確保在各種信道條件下系統(tǒng)的高速率傳輸和可靠性. 文獻(xiàn)[12]在萊斯衰落信道中，推導(dǎo)出了4/16-QAM 分層調(diào)制下PNC系統(tǒng)的平均符號(hào)差錯(cuò)率的解析表達(dá)式，減少中繼節(jié)點(diǎn)的歐式距離計(jì)算的數(shù)量，系統(tǒng)吞吐量得到提升.文獻(xiàn)[13]在非對(duì)稱調(diào)制的物理層網(wǎng)絡(luò)編碼系統(tǒng)中，提出了一種聚類最大化算法和標(biāo)記約束策略，有效降低譯碼錯(cuò)誤概率，提高中繼的解碼轉(zhuǎn)發(fā)性能. 當(dāng)疊加星座點(diǎn)不滿足排他律和標(biāo)記約束時(shí)，啟發(fā)式最近鄰去噪映射算法表現(xiàn)較差.

針對(duì)非對(duì)稱雙向中繼信道（Two-Way Relay Channel，TWRC），通過調(diào)整系統(tǒng)源節(jié)點(diǎn)兩端的功率分配方案能夠有效改善系統(tǒng)性能. 文獻(xiàn)[14]提出了將分層調(diào)制技術(shù)、低密度奇偶校驗(yàn)（Low-Density Parity-Check，LDPC）碼、功率優(yōu)化策略與PNC 技術(shù)聯(lián)合進(jìn)行研究，提升了整個(gè)系統(tǒng)的通信性能. 文獻(xiàn)[15]在物理層網(wǎng)絡(luò)編碼系統(tǒng)中提出了自適應(yīng)功率分配方案，在上行階段，最大化中繼節(jié)點(diǎn)接收的網(wǎng)絡(luò)編碼符號(hào)的歐氏距離，在下行階段，中繼節(jié)點(diǎn)以源節(jié)點(diǎn)間的最小互信息最大化為目標(biāo)函數(shù)，使用窄范圍方法選擇最佳的天線組，并根據(jù)算法分配功率，該方案雖然改善了系統(tǒng)誤碼率性能，但增加了系統(tǒng)的復(fù)雜度.

基于非對(duì)稱信道，本文構(gòu)建了正交相移鍵控（Quadrature Phase Shift Keying，QPSK）和二進(jìn)制相移鍵控（Binary Phase Shift Keying，BPSK）聯(lián)合調(diào)制的物理層網(wǎng)絡(luò)編碼系統(tǒng)模型，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)中繼節(jié)點(diǎn)的解調(diào)映射規(guī)則和譯碼映射算法. 在實(shí)驗(yàn)中對(duì)PNC 系統(tǒng)在不同功率分配比下的性能進(jìn)行分析，得到最優(yōu)功率分配方案. 實(shí)驗(yàn)仿真結(jié)果表明，在最優(yōu)的功率分配比下，聯(lián)合LDPC 碼的非對(duì)稱調(diào)制PNC 系統(tǒng)能夠有效改善信號(hào)傳輸?shù)恼`碼率性能.

1 系統(tǒng)模型

1.1 非對(duì)稱雙向中繼信道模型 本文基于3 節(jié)點(diǎn)雙向中繼通信系統(tǒng)展開研究，系統(tǒng)通信過程包括上行階段和下行階段，節(jié)點(diǎn)包括2 個(gè)源節(jié)點(diǎn)A、B 和1 個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)R. 而在實(shí)際通信場(chǎng)景中，系統(tǒng)的信道條件是動(dòng)態(tài)變化的，根據(jù)信道條件不相等的情況，可分為階段非對(duì)稱、下行非對(duì)稱、上行非對(duì)稱以及節(jié)點(diǎn)非對(duì)稱[16].

本文以上行非對(duì)稱信道為例展開分析. 如圖1所示，在上行非對(duì)稱通信模型中，上行階段節(jié)點(diǎn)A到中繼R 和節(jié)點(diǎn)B 到中繼R 兩條信道的噪聲不同，即nAR≠nBR，其中nAR、nBR分別為節(jié)點(diǎn)A、B 到中繼R 的信道噪聲. 下行階段的信道條件完全相同，即中繼R 到節(jié)點(diǎn)A、B 間的信道噪聲均為nR. 文中假定上行階段節(jié)點(diǎn)A 到中繼R 的信道條件較優(yōu)，采用QPSK 調(diào)制，節(jié)點(diǎn)B 到中繼R 的信道條件較差，采用BPSK 調(diào)制，即QPSK-BPSK 調(diào)制. 下行階段的信道條件較優(yōu)，采用QPSK 調(diào)制進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真.

圖1 上行非對(duì)稱通信模型Fig. 1 Uplink asymmetric communication model

在上行非對(duì)稱通信模型中，各節(jié)點(diǎn)的調(diào)制星座圖如圖2 所示. A 節(jié)點(diǎn)初始信息流的每個(gè)符號(hào)含有2 個(gè)比特{00，01，10，11}，經(jīng)QPSK 調(diào)制后得到{1+i,1-i,-1+i,-1-i}，其星座圖如圖2（a）所示；B 節(jié)點(diǎn)初始信息流的每個(gè)符號(hào)只含有1 個(gè)比特{0，1}，經(jīng)BPSK 調(diào)制后得到{1，-1}，其星座圖如圖2（b）所示；A、B 節(jié)點(diǎn)的初始信息流通過理想信道后在中繼R 疊加后的星座圖如圖2（c）所示.

圖2 星座圖Fig. 2 constellation maps

通信系統(tǒng)兩端采用不同的調(diào)制方式時(shí)，中繼R 將調(diào)制后的信息流進(jìn)行疊加，對(duì)疊加結(jié)果進(jìn)行解調(diào)映射，然后通過廣播發(fā)送到目的節(jié)點(diǎn). 在下行階段，目的節(jié)點(diǎn)按照設(shè)計(jì)的規(guī)則進(jìn)行比特異或，實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)兩端的信息交互.

1.2 QPSK-BPSK 調(diào)制下聯(lián)合LDPC 碼的PNC 系統(tǒng)模型 在雙向中繼通信系統(tǒng)中，基于QPSKBPSK 調(diào)制的物理層網(wǎng)絡(luò)編碼系統(tǒng)聯(lián)合LDPC 碼的上、下行階段模型框圖分別如圖3 和圖4 所示.

圖3 上行通信階段Fig. 3 Uplink stage

圖4 下行通信階段Fig. 4 Downlink stage

上行階段：節(jié)點(diǎn)A、B 分別將信息長度為2K和K的初始信息流SA∈{0,1}2K和SB∈{0,1}K與K×N維的生成矩陣相乘，進(jìn)行LDPC 編碼，即可得到信息長度為2N和N的信息流CA∈{0,1}2N和CB∈{0,1}N. 根據(jù)調(diào)制方式的星座圖，節(jié)點(diǎn)A 將CA∈{0,1}2N→CA∈{00,01,10,11}N，再 對(duì)CA進(jìn) 行QPSK 調(diào)制，得到XA∈{1+i,1-i,-1+i,-1-i}N；節(jié)點(diǎn)B 的信息流CB經(jīng)BPSK 調(diào)制后得到XB∈{1,-1}N.XA和XB通過加性高斯白噪聲信道傳輸至中繼R，中繼R 收到的信息流YR為XA、XB和信道噪聲的疊加，即：

中繼R 將接收到的疊加值YR采用對(duì)數(shù)似然比置信傳播（Log Likelihood Ratio Belief Propagation，LLR-BP）算法進(jìn)行譯碼，得到映射結(jié)果SR∈{0,1,2,3}2K.

2 系統(tǒng)中繼映射方案

矩陣M與矩陣G中的值為一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，并根據(jù)行列坐標(biāo)形成映射關(guān)系. 即當(dāng)中繼接收的值為-j時(shí)，得到矩陣M中對(duì)應(yīng)-j的行列坐標(biāo)（1，4）、（2，2），然后得到矩陣G中相應(yīng)位置的值G（1，4）=G（2，2）=3，從而實(shí)現(xiàn)映射關(guān)系.

中繼R 得到疊加結(jié)果后，根據(jù)最小距離算法劃分判決區(qū)域. 首先計(jì)算中繼收到的實(shí)際疊加信息與矩陣M中每個(gè)值的歐式距離，得到其中的最小值，將疊加值判決為歐氏距離最小值在矩陣M中所對(duì)應(yīng)位置的值，得到對(duì)應(yīng)值在矩陣M中的行列坐標(biāo) (m,n)（m=1,2；n=1,2,3,4），然后根據(jù)行列坐標(biāo)與矩陣G進(jìn)行映射，得到唯一確定的PNC 映射值.

在下行階段，由于系統(tǒng)兩端交換的初始信息流長度不相等，因此需要在目的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)相應(yīng)的規(guī)則將解調(diào)映射結(jié)果與初始信息流進(jìn)行比特異或得到交換信息，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)兩端的信息交互.

A 節(jié)點(diǎn)：初始信息流的奇數(shù)位和PNC 映射值的奇數(shù)位進(jìn)行比特異或得到交換信息.

B 節(jié)點(diǎn)：初始信息流和PNC 映射值的奇數(shù)位進(jìn)行比特異或得到交換信息的奇數(shù)位；PNC 映射值的偶數(shù)位與0 進(jìn)行比特異或得到交換信息的偶數(shù)位.

2.2 系統(tǒng)在不同功率分配比下的分析 針對(duì)上行非對(duì)稱通信模型，為充分發(fā)揮PNC 系統(tǒng)的性能優(yōu)勢(shì)，減少系統(tǒng)功率浪費(fèi)，帶功率分配的QPSK-BPSK調(diào)制PNC 系統(tǒng)在中繼R 接收到的疊加值為：

同理，矩陣M′與矩陣G中的值為一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，并根據(jù)行列坐標(biāo)形成映射關(guān)系，再根據(jù)最小距離算法劃分判決區(qū)域，得到帶功率分配的PNC 系統(tǒng)中繼解調(diào)映射方案.

圖5 QPSK-BPSK 調(diào)制PNC 系統(tǒng)實(shí)例Fig. 5 An example of the QPSK-BPSK-PNC system

2.4 QPSK-BPSK 調(diào)制下聯(lián)合LDPC 碼的PNC 系統(tǒng)譯碼算法 在QPSK-BPSK 調(diào)制PNC 系統(tǒng)中引入LDPC 碼只會(huì)改變初始信息流的長度，不會(huì)改變其結(jié)構(gòu). 同理，根據(jù)表1 中的實(shí)部信息與高位信息、虛部信息與低位信息一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，可以得到QPSK-BPSK 調(diào)制下聯(lián)合LDPC 碼的PNC 系統(tǒng)中繼節(jié)點(diǎn)的譯碼映射方案. 根據(jù)映射方案可以將式（1）表示為復(fù)數(shù)形式，即：

表1 非對(duì)稱調(diào)制下PNC 系統(tǒng)中繼映射方案Tab. 1 The relay mapping scheme of PNC system under asymmetric modulation

中繼接收值的實(shí)部信息YR1與A、B 節(jié)點(diǎn)的初始信息流都相關(guān)，而中繼接收值的虛部信息YR2與B 節(jié)點(diǎn)的初始信息流不存在相關(guān)性，只與A 節(jié)點(diǎn)的初始信息流相關(guān). 因此在上行階段進(jìn)行編碼時(shí)，需要將A 節(jié)點(diǎn)的初始信息流分為奇數(shù)位和偶數(shù)位兩路信號(hào)，分別進(jìn)行LDPC 編碼，然后合成一路信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，再與B 節(jié)點(diǎn)處理后的信息在中繼R 進(jìn)行疊加，以保證中繼接收值與初始信息流的相關(guān)性.

中繼R 得到疊加信息后，由于系統(tǒng)采用非對(duì)稱調(diào)制，使用LLR-BP 算法進(jìn)行譯碼時(shí)，需要根據(jù)中繼接收值與初始信息流的相關(guān)性，分別計(jì)算中繼接收值實(shí)部和虛部的初始軟信息.

根據(jù)文獻(xiàn)[17-18]，在加性高斯白噪聲信道中采用LLR-BP 譯碼算法，實(shí)部YR1的初始軟信息為：

在下行階段，對(duì)PNC 映射值進(jìn)行LDPC 編碼、QPSK 調(diào)制后，通過廣播發(fā)送到目的節(jié)點(diǎn)，并對(duì)接收到的信息流進(jìn)行LLR-BP 譯碼，此時(shí)目的節(jié)點(diǎn)端的初始軟信息與中繼接收值虛部的初始軟信息相等，將初始軟信息輸入譯碼器后得到譯碼映射結(jié)果SRA、SRB， 其中SRA為節(jié)點(diǎn)A 收到的信息，SRB為節(jié)點(diǎn)B 收到的信息.

在系統(tǒng)中引入LDPC 碼同樣不會(huì)影響目的節(jié)點(diǎn)接收映射結(jié)果. 同理，在下行階段QPSK-BPSK調(diào)制下聯(lián)合LDPC 碼的PNC 系統(tǒng)與QPSK-BPSK調(diào)制PNC 系統(tǒng)在目的節(jié)點(diǎn)的比特異或規(guī)則相同.

A 節(jié)點(diǎn)的比特異或規(guī)則為：

B 節(jié)點(diǎn)的比特異或規(guī)則為：

其中，k=1,2,3,···,K.

3 系統(tǒng)性能仿真分析

本節(jié)使用Matlab 開發(fā)平臺(tái)進(jìn)行仿真，實(shí)驗(yàn)假設(shè)系統(tǒng)兩端交互的信息具有良好的同步性，傳輸信道為標(biāo)準(zhǔn)加性高斯白噪聲信道，不考慮信號(hào)衰落等問題，仿真時(shí)節(jié)點(diǎn)A 總數(shù)據(jù)量為24 000 比特，信道編碼采用碼長為256，有效信息位長224 的LDPC碼，LLR-BP 譯碼算法的最大迭代次數(shù)為40 次.

3.1 QPSK-BPSK 調(diào)制PNC 系統(tǒng)仿真 圖6 為上行非對(duì)稱信道下采用QPSK-BPSK 調(diào)制的PNC 系統(tǒng)的誤比特率（Bit Error Rate，BER）性能. 在0～6 dB低信噪比區(qū)域內(nèi)，系統(tǒng)BER 曲線的減小量不到10-1數(shù)量級(jí)，變化較為平緩；在6～12 dB 信噪比區(qū)域內(nèi)，隨著信道條件轉(zhuǎn)好，系統(tǒng)的BER 值也從10-1數(shù)量級(jí)降到10-3，變化趨勢(shì)明顯. 雖然節(jié)點(diǎn)A、B 兩端采用不同的調(diào)制方式，但A 到B 端、B 到A 端兩條端到端的BER 性能曲線僅存在略微區(qū)別，整體變化趨勢(shì)基本一致，因此在后續(xù)仿真中，只選取A到B 端的BER 性能進(jìn)行比較.

圖6 QPSK-BPSK 調(diào)制PNC 系統(tǒng)BER 性能Fig. 6 The BER performance of QPSK-BPSK-PNC system

3.2 QPSK-BPSK 調(diào)制下PNC 系統(tǒng)和NC 系統(tǒng)仿真 圖7 為基于QPSK-BPSK 調(diào)制的NC 系統(tǒng)和PNC 系統(tǒng)的BER 性能. 從曲線整體變化看，NC 系統(tǒng)的端到端誤碼率性能優(yōu)于PNC 系統(tǒng). 從信噪比與誤碼率性能之間的相互關(guān)系看，在0～6 dB 低信噪比區(qū)域內(nèi)，NC 系統(tǒng)的BER 性能稍好于PNC 系統(tǒng)，在6 dB 以上的高信噪比區(qū)域，BER 性能曲線變化趨勢(shì)明顯，在BER 為10-3數(shù)量級(jí)時(shí)，QPSK-BPSK調(diào)制PNC 系統(tǒng)的性能比QPSK-BPSK 調(diào)制NC 系統(tǒng)的性能損失約1.8 dB.

圖7 QPSK-BPSK 調(diào)制PNC 系統(tǒng)、NC 系統(tǒng)BER 性能Fig. 7 The BER performance of QPSK-BPSK-PNC，QPSKBPSK-NC system

綜上所述，NC 系統(tǒng)比PNC 系統(tǒng)的誤碼率性能較優(yōu)，但是在雙向中繼信道中采用NC 技術(shù)完成一次信息交互需要3 個(gè)時(shí)隙，而采用PNC 技術(shù)只需要2 個(gè)時(shí)隙. 因此系統(tǒng)以一定的誤碼率性能為代價(jià)，采用PNC 技術(shù)的系統(tǒng)吞吐量能夠提高50%.

3.3 BPSK 調(diào)制、QPSK-BPSK 調(diào)制、QPSK 調(diào)制下PNC 系統(tǒng)仿真 圖8 為基于BPSK 調(diào)制、QPSK調(diào)制和QPSK-BPSK 調(diào)制的PNC 系統(tǒng)的BER 性能. 從曲線整體變化看，BPSK-PNC 系統(tǒng)端到端誤碼率性能較優(yōu)，QPSK-BPSK 調(diào)制PNC 系統(tǒng)端到端誤碼率性能次之，QPSK-PNC 系統(tǒng)端到端誤碼率性能較差. 從信噪比與誤碼率性能之間的相互關(guān)系看，在0～4 dB 低信噪比區(qū)域內(nèi)，3 個(gè)PNC 系統(tǒng)的BER 性能相差較小，在4 dB 以上的高信噪比區(qū)域，在BER 為10-3數(shù)量級(jí)時(shí)，QPSK-PNC 系統(tǒng)的性能比BPSK-PNC 系統(tǒng)和QPSK-BPSK 調(diào)制PNC 系統(tǒng)的性能分別損失約2.9、1 dB；在BER 為10-4數(shù)量級(jí)時(shí)，QPSK-PNC 系統(tǒng)的性能比BPSK-PNC 系統(tǒng)和QPSK-BPSK 調(diào)制PNC 系統(tǒng)的性能分別損失約5、3 dB.

圖8 BPSK 調(diào)制、QPSK-BPSK 調(diào)制與QPSK 調(diào) 制 下PNC 系統(tǒng)BER 性能Fig. 8 The BER performance of BPSK-PNC，QPSK-BPSKPNC and QPSK- PNC system

在圖8 中，對(duì)3 種PNC 系統(tǒng)的傳輸性能進(jìn)行對(duì)比可知，QPSK-PNC 系統(tǒng)一次信息交換可傳輸4個(gè)比特?cái)?shù)據(jù)，其傳輸效率最高，BER 性能最差.BPSK-PNC 系統(tǒng)一次僅傳輸2 個(gè)比特，傳輸效率最差，BER 性能最好. 而QPSK-BPSK-PNC 系統(tǒng)一次可傳輸3 個(gè)比特，相比BPSK-PNC 系統(tǒng)而言，傳輸效率有50%的提升，BER 性能介于前兩者之間. 當(dāng)信噪比優(yōu)于13 dB 時(shí)，QPSK-BPSK-PNC 系統(tǒng)的BER 性能，與QPSK-PNC 系統(tǒng)相比，有7.6%以上的改善.

3.4 不同功率分配比下QPSK-BPSK 調(diào)制PNC系統(tǒng)仿真 圖9 為在不同功率分配方案下QPSKBPSK 調(diào)制的PNC 系統(tǒng)的BER 性能. 通過對(duì)圖9中6 條BER 性能曲線的比較，當(dāng)功率分配比值在1 附近時(shí)，BER 性能曲線相差較小. 當(dāng)系統(tǒng)功率分配比為0.25、0.5、0.75、1、2、4 時(shí)，信噪比分別約在19.3、14.4、12.4、11.9、15.7、21.6 dB 時(shí)BER 性能達(dá)到10-3數(shù)量級(jí). 通過對(duì)不同功率比下的PNC系統(tǒng)誤碼率性能對(duì)比，當(dāng)系統(tǒng)功率分配比為1 時(shí)，系統(tǒng)的BER 性能最優(yōu).

圖9 不同功率分配比下的QPSK-BPSK 調(diào)制PNC 系統(tǒng)BER 性能Fig. 9 The BER performance of QPSK-BPSK-PNC system under different power allocation

3.5 QPSK-BPSK 調(diào)制下聯(lián)合LDPC 碼的PNC 系統(tǒng)仿真 圖10 為QPSK-BPSK 調(diào)制PNC 系統(tǒng)與QPSK-BPSK 調(diào)制下聯(lián)合LDPC 碼的PNC 系統(tǒng)BER性能. 在0～10 dB 低信噪比區(qū)域內(nèi)，此時(shí)信道條件較差，加入信道編碼前后的兩個(gè)PNC 系統(tǒng)BER 性能曲線變化趨勢(shì)較為緩慢且極其接近，通過調(diào)整LDPC 碼的參數(shù)也不能很好地改善系統(tǒng)的BER 性能. 當(dāng)信噪比大于10 dB 時(shí)，此時(shí)信道條件較優(yōu)，BER 性能隨著信噪比的增大呈現(xiàn)出聯(lián)合LDPC 碼的PNC 系統(tǒng)BER 性能較優(yōu)的趨勢(shì). QPSK-BPSK調(diào)制PNC 系統(tǒng)與QPSK-BPSK 調(diào)制下聯(lián)合LDPC碼的PNC 系統(tǒng)分別約在11.2、12 dB 時(shí)，BER 性能達(dá)到10-3數(shù)量級(jí)，聯(lián)合LDPC 碼的PNC 系統(tǒng)比PNC系統(tǒng)的BER 性能提升約0.8 dB.

圖10 加入LDPC 碼前后PNC 系統(tǒng)BER 性能Fig. 10 The BER performance of PNC system before and after joint LDPC code

根據(jù)上述分析，PNC 技術(shù)會(huì)導(dǎo)致一定的性能損失，但是可以通過采用信道編碼技術(shù)來改善系統(tǒng)的BER 性能，減小性能損失. 因此QPSK-BPSK 調(diào)制下聯(lián)合LDPC 碼的PNC 系統(tǒng)在保證吞吐率性能的同時(shí)，能夠進(jìn)一步改善系統(tǒng)的BER 性能.

4 結(jié)語

在物理層網(wǎng)絡(luò)編碼系統(tǒng)中，針對(duì)上行非對(duì)稱信道，在源節(jié)點(diǎn)兩端采取QPSK-BPSK 調(diào)制，中繼節(jié)點(diǎn)制定解調(diào)映射算法，并在目的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)比特異或規(guī)則，解決了終端進(jìn)行異或時(shí)位數(shù)不相等的問題，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)兩端的信息交互過程. 相較于傳統(tǒng)對(duì)稱調(diào)制方案，在保證系統(tǒng)傳輸效率的前提下，采用QPSK-BPSK 調(diào)制的PNC 系統(tǒng)能夠改善系統(tǒng)的信息傳輸性能. 而在功率優(yōu)化分配方案下加入LDPC編碼，能夠進(jìn)一步改善系統(tǒng)的誤碼率性能.

本文僅以上行非對(duì)稱信道條件展開分析，而在實(shí)際通信過程中信道條件是復(fù)雜多變的. 因此，接下來的研究將采用更高效的調(diào)制技術(shù)和功率分配策略，以應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的信道條件，進(jìn)一步提升系統(tǒng)傳輸?shù)挠行耘c可靠性.