双向中继信道中Polar码与物理层网络编码的联合设计

为解决双向中继信道中采用低密度奇偶校验码LDPC(low density parity check code)或Turbo码的网络编码系统信道编码编译码算法及设备的复杂度太高这一问题,提出一种联合Polar编码与网络编码的中继转发策略.该策略利用无线通信中信号的叠加特性和Polar编码、网络编码的线性性质直接估计网络编码的码字,使得中继节点进行Polar译码的复杂度和信源节点之间的信息交换时间都比直接网络编码系统减少了50%.同时,由于基于信道极化理论的Polar码具有在离散无记忆信道BDMC(binary discrete memoryless channel)上达到信道容量及编译码算法简单等优点,使得所提方案不仅保证了系统的可靠性,而且更容易实现.仿真结果验证了该方案的有效性.     

联合模拟网络编码和信道编码的迭代设计

为了进一步改善多址接入全双工中继系统的误比特率和误帧率,提出了基于模拟网络编码和联合迭代检测与译码技术的中继通信方案.该方案中,中继节点对来自不同用户的信息经过交织和调制后进行信号叠加,发送到目的节点.目的节点采用联合迭代检测和译码方法获得源信息.该方案能够充分利用模拟网络编码提供的信息冗余,获得更好的编码增益.计算机仿真结果表明,如果源-中继节点信道理想,当误比特率为10-5时,相比较于码字叠加迭代译码方案,所提方案有将近5 dB的信噪比改善.     

比特交织编码的MultiQAM调制与迭代译码系统

为降低旋转矩阵实现信号空间分集(SSD)的比特交织编码调制(BICM)和迭代译码(ID)系统(BICM-ID-SSD)的解调译码复杂度,将同样能够获得满信号空间分集增益的MultiQAM调制应用于BICM系统,提出BIC-Mul-tiQAM-ID系统结构,并采用最大后验概率解调算法结合软输入软输出译码器进行迭代解调译码。仿真结果表明,经过6次迭代,此系统性能与原有的采用比特交织编码、MultiQAM调制和最大似然解调以及软判决维特比译码(VD)的BIC-MultiQAM-VD系统相比,在调制阶数和分集维数组合分别为(42,)和(2,4)的情况下误比特率性能约改进1.8 dB。     

实现信源信道联合编码的一种策略

在传统通信系统中,信源压缩(信源编码)与传输中抵抗信道损耗的保护技术(信道编码)是分别考虑的.但是,在实际中发现,用某种“特定”方法连接起来的最优信源编码器和信道编码器,并不一定能构成最佳通信系统.因此出现了实现通信系统整体优化的“信源信道联合编码”理论.本文给出的实现信源信道联合编码的策略是:编码部分采用类似于DPCM预测编码方式的联合编码器,而译码部分是一个类似于Viterbi译码方式的联合编译码器.实验结果证明,在高噪信道条件下,使用这种方法进行图像传输,性能改善效果非常明显.     

格状码OPSK系统方案设计与译码实现

格状码调制是80年代提出来的在带限信道数字传输中把纠错编码和调制解调看作一个整体来进行研究的技术.本文给出了一个含有r=2/3卷积码做格状码进行纠错的OPSK(八相移相键控)系统模型,并讨论了其译码方案.     

基于多元LDPC码的多用户协作方案

与Turbo码相比,多元LDPC码有更好的waterfall和error floor性能。该文将多元LDPC码应用于译码转发协作系统中,提出基于中断概率的多用户协作方案。各用户通过判断自己与信源节点间的信道是否发生中断,决定是否作为中继。若没有发生中断,用户先对接收到的信息进行译码,再采用多元LDPC码重新编码后发送至目的节点。仿真结果表明,当误比特率(BER)为10-4时,相比于随机协作方案,该方案在高斯信道下可获得0.3 dB的性能改善,在瑞利衰落信道下可获得0.4 dB的性能改善。     

级联的Turbo码和差分M-PSK调制的时-空分组码

时-空分组码(Space-Time Block Code)提供了一个有效的方法能完全利用发送分集和接收分集抗无线衰落.为了得到显著的编码增益,时-空分组码必须和信道编码级联.本文提出了级联的Turbo码和差分M-PSK调制的时-空分组码传输系统.描述了该系统实际上是一个串联的turbo码结构并推导了SISO(Soft Input Soft Output)迭代译码.计算机模拟结果表明:在误码率为10-4～10-5时4-DPSK参与迭代和4-DPSK不参与迭代相比可以获得1dB的增益,而在误帧率为10-4时,4-DPSK参与迭代获得的增益大于1dB.     

基于满速率空时编码的CDMA系统及多用户接收方案

在给出满速率空时编码CDMA系统模型基础上,针对现有空时编码CDMA系统过高的译码复杂度,提出一种低复杂度的多用户接收方案.方案中,每个用户使用多用户检测方法获得各自的单用户接收信号形式,非常有利于空时编码的复正交性应用,最大比合并后译码计算仅为简单的线性合并,有效降低了原方案的指数性译码复杂度.在相同系统吞吐量下,所给系统可采用低价调制方案,并利用其相对多的空间冗余信息,级联信道编码后明显增强了系统在衰落信道中传输可靠性.仿真结果也表明所给系统比相应的满分集空时编码CDMA系统有着低的误比特率.     

8×8半正交代数空时码的编译码方法

为了降低8×8的半正交代数空时(SAST)编码的译码复杂度,提出了一种新的适用于正交振幅调制(QAM)的8×8 SAST编码的编译码方法.该方法在发送端根据反馈信息将部分发送信号旋转适当的角度,实现了前半部分发送信号向量及后半部分发送信号向量的实部分量和虚部分量在传输过程中保持正交,从而其译码复杂度与调制阶数的平方成正比.仿真结果显示,该编码仅需反馈5 bit就极大地降低了译码复杂度.     

一种具有不等差错保护能力的Turbo预编码方案

通过Turbo预编码思想与不等差错保护技术的结合,以达到对不同重要性信息的不等保护.所设计的Turbo预编码方案,以简单的线性分组码为外码(预编码器),以Turbo码为内码构成的串行级联码.针对这种预编码方案研究了新的外码SISO迭代译码算法.最后,对1/3码率的Turbo预编码系统按外码译码方式的不同进行了仿真,并与1/2、1/3码率的Turbo码作性能比较.结果表明,本方案不仅使Turbo码的性能得到了有效的提高,也实现了对不同信息的不等差错保护.而且,编译码思路简单可行.     

基于网络编码的中继方案及其最优功率分配

提出了一种基于网络编码的无线中继方案,并通过研究该方案下系统的中断概率,给出了最优功率分配的策略.根据MPSK调制的相位特性,在中继节点和基站直接以调制后的符号进行编码和译码,利用对系统中断概率的分析,推出了高信噪比下中断概率的上界,通过分析最小化中断概率的上界,得出最优功率分配的策略.仿真结果表明,本文方案性能要优于...     

IEEE802.16e中的卷积Turbo码编译码算法研究

为了分析不同设计参数对IEEE802.16e中卷积Turbo码(CTC)性能的影响以及对比IEEE802.16e支持的CTC和卷积码的编码性能,介绍了IEEE802.16e中的CTC的编码过程,给出了编码过程中的循环状态确定方法的推导过程,分析了CTC的迭代译码结构和译码算法,最后对CTC的性能进行了仿真.仿真结果表明:在相同码率和相同调制方式下CTC的编码增益要比卷积码大,采用CTC比采用卷积码有着明显的性能优势.因此在码率较低、信道状况较好或对系统实时性要求严格的情况下,可考虑使用卷积码,以降低信道编码的复杂度;而在码率较高、信道状况较差或对误码率要求严格时,可考虑选用CTC编码方案,以保证通信的可靠性.     

高速率的符号干扰传输及其编码的检测译码

研究了高符号速率传输造成的符号干扰在接收端采用最大似然序列检测算法的性能，与相同频谱效率下的正交幅度调制（QAM）无符号干扰系统性能比较的结果是高符号速率的符号干扰传输方案随着频谱效率的提高显示出性能优势。提出了信道编码的符号间干扰传输的最佳检测译码算法，即在接收信号检测和信道译码之间采用最大后验概率准则下的软入软出迭代检测译码。仿真结果表明，最佳检测译码充分利用了符号干扰信道自然形成的编码约束关系，获得了最大编码增益。     

慢衰落信道中Turbo乘积编码PSAM的研究

提出在慢衰落信道中引导符号辅助调制（PSAM）系统中Turbo乘积编码的实现方法和相应的迭代译码技术，这种技术有效改善了慢衰落信道中QAM调制系统的性能。通过慢衰落信道中Turbo乘积编码的PSAM系统的性能仿真，Turbo乘积编码的PSAM相对于不编码的PSAM和单独的编码系统的性能都有明显的改善。     

用于 HDTV 的改进的Viterbi 译码方法

在数字通信领域和图象压缩编码领域中,高清晰度电视（ＨＤＴＶ）使用了多项当今世界上可以实际应用的最先进的技术。这些技术关联着大多数正在研究的数字通信中的先进技术,改进ＨＤＴＶ系统为数字通信的发展提供了方向。作者在研究格状编码调制（ＴＣＭ）的Ｖｉｔｅｒｂｉ译码发生错误的情况时,发现了一种改进译码性能的方法。使用本文提出的方法,可以使ＴＣＭ的Ｖｉｔｅｒｂｉ译码性能接近理论极限,并为ＨＤＴＶ中ＴＣＭ译码的硬件实现提供了灵活的可选方案。     

异步协同通信频率选择性信道高速率编码应用

协同通信中各中继通过相互协作实现协作分集,采用分布式空时编码提高传输可靠性。协同通信中信号经过不同中继的信道衰落有差异,到达接收端的信号可能存在同步误差,造成异步通信,严重影响误码性能。该文提出了对待发送信号进行线性组合后再经过正交频分复用调制广播到中继,中继对信号进行共轭或时域逆序处理后放大前传,接收端进行最大似然解码获得误码性能。仿真结果表明,线性组合后的编码具有较好的系统误码性能,而且编码速率也得到提高。     

MIMO-OFDM系统迭代球形译码检测算法

在MIMO-OFDM信号检测中,应用迭代译码的比特交织编码调制(BICM-ID)可有效地在获得分集增益和编码增益的基础上提高检测精度.但检测复杂度会随星座点数与发射天线数指数倍增加,代价较高.为了避免迭代检测所增加的复杂度,用较小复杂度的MAX-LOG-MAP译码器来代替MAP译码器来进行卷积译码,且将MAP解调过程用...     

使用联合比特面译码的分布式视频编码

提出了一种联合比特面译码（JBPD）算法用于分布式视频编码。该方法利用量化系数已解码比特平面的结果作为先验信息,对其它比特平面进行解码,避免了独立比特面解码时存在的信源间相关性弱化,更充分利用了Wyner-Ziv帧与关键帧之间的相关性,可在不增加解码复杂度的情况下提升分布式视频编码的率失真性能。仿真结果表明,在其它环节相同时采用联合比特面译码算法的分布式视频编码系统比采用独立比特面译码的系统最多可节省比特率16.5%,并且随着量化级数的增多,性能提升更为明显。     

MIMO-OFDM系统中的空时编码技术的研究

基于多输入多输出(MIMO)的空时编码技术可以充分利用无线通信信道中的多径,从而降低误码率、提高系统的可靠性.文中在空时编码技术的基础上,基于正交频分复用(OFDM)系统提出了一种空、时、频分组码的编码改进方案.经仿真证明:这种编码方案在误码率为10-2时,编码后的系统相对于空时分组编码(STBC-OFDM)系统所需信噪比约下降3dB,提高了系统的可靠性.     

基于机会网络编码的多用户协作通信方案设计

为了合理选择中继节点,同时提高网络系统吞吐量,提出了一种结合机会通信和网络编码的多用户协作通信方案.各用户通过中断概率判断是否作为伙伴的中继进行信息转发,中继节点借助网络编码技术,对自己的发送信息和伙伴的信息进行处理,然后发送至接收端.接收端采用相干检测,同时收到多个发送端的信息.在准静态瑞利衰落信道下,与传统的协作方案相比,该机会网络编码方案可极大地提高单用户和网络的吞吐量,降低系统中断概率,且需要较少的时间资源.