长距离高速光纤通信中的前向纠错编码技术

前向纠错编码是实现长距离高速光纤通信的关键技术。简述了纠错码与差错控制的基本概念, 结合ITU-T的最新标准G. 707, G. 709和G.975, 着重分析并比较了目前光纤通信中所采用的两种差错控制编码技术(带内FEC与带外FEC)及其性能, 最后给出了计算机仿真结果。     

高速率DWDM海底光纤通信系统中的前向纠错编码技术

介绍了高速率DWDM海底光纤通信系统中所使用的前向纠错编码技术,对不同的超强纠错编码技术进行了分析和比较。有试验数据表明,超强纠错编码技术比ITU-T建议G.975和G.709中定义的前向纠错编码——RS(255,239)码的纠错能力更强。     

超强FEC在大容量长距离光通信系统中的应用

介绍了光纤通信系统中所使用的前向纠错编码技术和超强前向纠错编码技术及实现,通过实际工程中的应用,指出了在大容量长距离光纤通信系统中使用超强纠错编码技术的优势。     

非二进制LDPC码编码调制在光纤通信中的应用

为满足100Gb/s光纤通信的需求,提出了非二进制LDPC码编码调制(NB-LDPC-CM)方案.该方案通过使用频谱效率调制以及非二进制前向纠错LDPC码,提供了一种在高总比特率下实现可靠通信的前向纠错机制.与现有的BI-LDPC-CM方案相比,该方案在误比特率(BER)为10-7的情况下,采用16点、32点、和64点四维星座图时,额外提供的净编码增益分别为0.26dB、1.14dB和2.14dB.     

针对前向纠错编码的脉冲干扰技术研究

数字通信系统通常采用前向纠错编码提高系统可靠性,传统干扰方法针对采用前向纠错编码通信系统的干扰效果较差,为了克服此缺点,提出了通过控制错误分布的脉冲干扰方法。分析了典型卷积码和RS码的纠错能力,根据2种纠错编码的特性分别探讨了干扰信号设计原则和方法。计算机仿真表明,针对不同的编码样式采用特定脉冲干扰参数,能够取得更好的干扰效果。     

4G中的纠错编码技术LDPC码及其新进展

首先分析了4G移动通信系统中对纠错编码的需求．然后介绍了LD-PC码的基本原理,并对LDPC码和Turbo码进行了比较．得出了LDPC码将会被4G采纳的结论最后对LDPC码的应用及进展做了简单概括。     

FEC编码在高速光通信系统中的应用与性能分析

高速光纤通信系统的研究是当前光通信领域的一大热点,信道编码技术是其中的一项关键技术。文章首先介绍了前向纠错（FEC）编码技术及其在光通信系统中的应用,然后描述了ITU-TG．709中定义的FEC帧的具体格式,数学推导了FEC编码给带来的误码率改善,并列出了具体的计算结果。最后通过实测两款具有FEC数字包封功能的芯片,给出了其在系统传输中的误码率与光信噪比的关系曲线,验证了前向纠错功能。     

光纤通信系统中的前向纠错技术

本文介绍了前向纠错技术(FEC)在高速光纤通信系统中应用的必要性,以及FEC采用的BCH-3码和RS-8码的编码技术,带内FEC、带外FEC和并行FEC三种实现方式及特点。最后阐述了FEC技术对光纤通信系统性能的改善。     

一种适用于高速无源光网络的前向纠错码

分析了无源光网络(PON)系统对前向纠错(FEC)的要求,并对现有FEC码型的纠错性能、冗余度和实现复杂度进行了分析比较,提出了一种适用于无源光网络的RS(255,239) BCH(1108,1020)级联码方案.仿真结果表明该码在编码增益、冗余度等方面具有较大的优势,且硬件实现简单,可作为下一代高速无源光网络中前向纠错码的候选码型.     

数字HDTV地面广播传输方法第三讲 Reed—Solomon码

ＲＳ码是数字高清晰度电视中普遍采用的前向纠错码。本文简述ＲＳ码的结构、编译码算法和纠错性能。同时介绍可充分发挥纠错编码能力的数据交织技术。     

光通信系统中基于BIBD对QC-LDPC码的研究

基于平衡不完全区组设计(BIBD),深入分析与研究了准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码的一种新颖构造方法,并通过该构造方法构造了3种同码率不同码长的QC-LDPC码,通过对这3种QC-LDPC码的仿真分析表明,同码率下,码长越长性能越好。同时在BER=10-6时码率均为93.7%的情况下,所构造的BIBD-QC-LDPC(5392,5056)码的净编码增益(NCG)比已广泛应用于光通信系统中的经典RS(255,239)码和ITU-T G.975.1中的LDPC(32640,30592)码分别提高了约2.13dB和1.41dB。因而其纠错性能更强,更适用于高速长距离光通信系统。该新颖构造方法简单灵活且编译码更容易实现。     

超高速BCH码解码改进算法研究

为了满足高速光纤通信系统纠错编码(FEC)的要求,本文提出了一种简单的BCH码解码算法,省略了复杂的矩阵运算,除法运算,也避免了难以理解的迭代运算。其编译码速度快、效率高,并针对硬件特点做了一些优化,特别适合于硬件实现。同时,本文提出了并行算法,大大加快了编译码速度。利用可编程器件FPGA实现,仿真结果完全正确,且非常有效。该算法不仅可用于高速光纤通信系统中,也可以用于其他高速通信系统。     

基于LDPC码和MIMO的无线光通信系统性能

针对大气湍流严重影响无线光通信系统性能的问题,研究了基于低密度奇偶校验(LDPC)码和多输入多输出(MIMO)无线光通信系统性能,给出了基于LDPC码的空时编码MIMO(ST MIMO)和重复编码MIMO(rep MIMO)系统的解码算法,最后在对数正态模型和K分布模型下进行了仿真分析。仿真结果表明rep MIMO系统性能优于ST MIMO和单输入单输出(SISO)系统,ST MIMO在强湍流情况下性能明显优于SISO系统,基于LDPC码的ST MIMO和rep MIMO能取得10 dB以上的编码增益,并且编码增益随着湍流强度的增大而增加,基于LDPC码和rep MIMO的无线光通信系统差错性能更加优异,可以有效提高系统抗干扰能力。     

大气激光通信中的LDPC-BICM技术研究

针对大气激光通信系统的信道特性不稳定问题,为了加强纠错能力和码间抗干扰能力,提出将LDPC码和BICM相结合的编码调制技术应用于大气激光通信。针对大气信道特征建立了不同湍流条件下的信道模型,选取了合适的映射方式,并且在强湍流和弱湍流大气信道下,分别对不同的编码和调制方案进行了仿真分析。仿真结果表明,选取Gray映射的LDPC-BICM技术能够有效地改进系统性能。     

Energy Savings in OFDM Systems through Cooperative Relaying

Energy savings in orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems is an active research area. In order to achieve a solution, we propose a new cooperative relaying scheme operated on a per subcarrier basis. This scheme improves the bit error rate (BER) performance of the conventional signal‐to‐noise ratio (SNR)‐based selection relaying scheme by substituting SNR with symbol error probability (SEP) to evaluate the received signal quality at the relay more reliably. Since the cooperative relaying provides spatial diversity gain for each subcarrier, thus statistically enhancing the reliability of subcarriers at the destination, the total number of lost subcarriers due to deep fading is reduced. In other words, cooperative relaying can alleviate error symbols in a codeword so that the error correction capability of forward error correction codes can be fully exploited to improve the BER performance (or save transmission energy at a target BER). Monte‐Carlo simulations validate the proposed approach.     

Transmission of precise phase coherent optical signals using a VCSEL stabilization system

To improve the time and frequency reference standards used for radio astronomy and high precision atomic physics applications, we describe a novel stable frequency transmission technique. The approach uses a vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL) based phase correction actuator. Using a frequency mixing process for feedback control, the phase noise induced along the 26 km G.655 optical fibre link was actively reduced. This was achieved by using a 1 310 nm dither controlled VCSEL phase error correction actuator together with the inherent chromatic dispersion properties of the fibre. The technique corrects phase noise and optical signal drift along the fibre at the transmission end. Fractional frequency instabilities across the G.655 fibre link of 4.44×10-12 at 1 s and 4.86×10-14 at 104 s are successfully reported.     

扩展目标低阶校正自适应光学系统的补偿效果

当自适应光学系统对扩展目标进行低阶模式校正时,系统存在非等晕误差.本文应用大气湍流波前扰动的Zemike多项式分解,推导了扩展目标情况下低阶校正自适应光学系统的模式非等晕误差和波前校正残余误差的关系表达式.在此基础上给出了光波水平大气传输时倾斜校正自适应光学系统波前残余误差的数值计算结果.此外还给出了太阳表面米粒结构低对比度扩展目标倾斜校正后的补偿成像实验结果.     

Application layer forward error correction for multicast streaming over LTE networks

The next step beyond third generation mobile networks is the Third Generation Partnership Project standard, named Long Term Evolution. A key feature of Long Term Evolution is the enhancement of multimedia broadcast and multicast services (MBMS), where the same content is transmitted to multiple users located in a specific service area. To support efficient download and streaming delivery, the Third Generation Partnership Project included an application layer forward error correction (AL‐FEC) technique based on the systematic fountain Raptor code, in the MBMS standard. To achieve protection against packet losses, Raptor codes introduce redundant packets to the transmission, that is, the forward error correction overhead. In this work, we investigate the application of AL‐FEC over MBMS streaming services. We consider the benefits of AL‐FEC for a continuous multimedia stream transmission to multiple users and we examine how the amount of forward error correction redundancy can be adjusted under different packet loss conditions. For this purpose, we present a variety of realistic simulation scenarios for the application of AL‐FEC and furthermore we provide an in‐depth analysis of Raptor codes performance introducing valuable suggestions to achieve efficient use of Raptor codes. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.