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MIMO技术作为一种空间分集技术，能行之有效对抗多径衰落和信道干扰。而协作分集技术通过用户间共享天线进行协作传输，构成了虚拟的MIMO系统，从而使协作系统获得空间分集增益。LDGM码作为一类性能逼近香农限的信道编码，具有编译码简单且易于实现的优点，受到广大研究者的关注。本文以对LDGM码以及级联LDGM码的研究为基础，重点研究了LDGM码在协作分集系统中的应用，并把网络编码技术与协作分集技术相融合，本文所做的主要研究工作如下:
1、研究了单译码器结构的串行级联LDGM码的构造方法。为了克服单个LDGM码的错误平层现象引入了级联思想，首先对并行级联和串行级联两种形式的级联LDGM码进行了分析。其次从对串行级联LDGM码校验矩阵的Tanner图分析出发，本文以整体矩阵的形式对内外译码器进行合并，得到了具备单译码器结构的级联LDGM码。与传统结构相比，单译码器结构的级联LDGM码在保持性能相同的情况下，大大降低了译码器具体实现的复杂度。最后通过仿真对不同内外码参数的级联LDGM码性能进行对比，挑选出一组性能较好的级联LDGM码应用到后面协作通信系统中。
2、在两用户协作系统模型下，结合级联LDGM码特点研究了三种协作通信系统的性能。首先对三种协作通信方案进行了详细分析，并以图形的形式给出了仿真模型。其次重点研究了基于级联LDGM码的编码协作系统，对其协作流程和协作原理做了详细阐述。最后通过仿真对放大转发、译码转发和编码协作三种协作方案进行性能对比分析。仿真结果表明:在瑞利衰落信道条件下，编码协作系统所获得的分集增益要大于放大转发系统和译码转发系统。
3、将网络编码和协作中继技术融合在一起，对联合级联LDGM码和网络编码的协作分集方案进行研究。在两用户协作系统模型下，通过构造整体校验矩阵的形式，将网络编码和LDGM码联合应用到协作分集系统中。联合协作方案在用户端对本地信息和协作信息进行网络编码，提高了用户资源利用率。而在译码迭代过程中，网络编码所提供的外信息也提升了码字译码的正确概率。仿真结果表明:在瑞利衰落信道条件下，采用联合级联LDGM码和网络编码的协作方案相比传统协作方案，系统性能有明显提升。