一种高性能全分集LDPC码的构造方法

块衰落信道上全分集LDPC的构造与性能分析成为近期研究的热点。ML译码算法下全分集LDPC码可以通过设计列满秩的校验子矩阵来实现。然而,基于ML准则的全分集码字,采用迭代译码算法时,不能保证全分集。因此,该文通过设计特定结构的校验矩阵,实现了在迭代译码算法下能取得全分集的LDPC码,分析了其密度演化过程。 在此基础上,进一步研究了全分集LDPC码字结构与性能的关系,提出了提高全分集LDPC码编码增益的方法。仿真结果表明,该文构造的LDPC码不仅能够取得全分集,并且具有较高的编码增益。     

H-ARQ信道上高性能全分集LDPC码的构造与性能分析

为了提高混合自动重传请求(H-ARQ)系统的通信性能,研究了H-ARQ块衰落信道上全分集低密度奇偶校验(LDPC)码的构造与性能.首先分析了H-ARQ块衰落信道的中断概率及其固有分集,然后构造了在H-ARQ块衰落信道上能取得全分集的LDPC码,新构造的码字采用根校验节点把每次传输联系起来,从而获得全分集.在此基础上,分析了全分集LDPC码的结构,提出了通过提高全分集校验比特的比例,改善全分集LDPC码在H-ARQ信道上编码增益的方法.仿真结果表明,所提算法在H-ARQ信道上不仅能取得全分集,而且具有较高的编码增益     

非规则全分集LDPC码的构造方法

提出一种基于渐进边增长（Progressive Edge．Growth,PEG）算法的非规则全分集低密度奇偶校验（Low—Density Parity—Check,LDPC）码的构造方法。首先根据度分布和码率,对非规则全分集LDPC码中的节点进行度分配;然后对PEG算法中校验节点的选择标准加以约束,生成消除短环的非规则全分集LDPC码;进一步,通过改变局部校验节点剩余度的方法,解决在特殊度分布下算法失效的问题。仿真结果表明,构造的非规则全分集LDPC码在瑞利块衰落信道下能够实现全分集;在码长、码率相同的情况下与规则全分集LDPC码相比,非规则全分集LD—PC码能够获得更高的编码增益。     

基于非正规LDPC码的中继协作通信及其联合迭代译码的性能研究

 本文构造了一种适用于中继协作通信的非正规LDPC系统码,并将双非正规LDPC系统码应用于中继协作系统中. 提出了目的点接收机基于双LDPC码联合Tanner图的对多路接收信号进行联合迭代译码的新算法. 理论分析和数值模拟表明本文所提出的新方法将高效信道编码和协作技术有机地结合起来以充分实现编码协作所具有的潜在分集和编码增益,与非协作系统相比可显著地提高系统性能.     

分簇无线传感器网络中根校验全分集LDPC码设计与能效分析

高效的差错控制编码技术(ECC)可以增强无线传感器网络传输稳定性、网络的能量利用效率。为了充分利用无线传感器网络中蕴含的分集资源应对恶劣信道环境导致的高差错概率,该文研究了基于根校验全分集LDPC码的差错控制编码技术。首先,提出在分簇无线传感器网络中,基于根校验全分集LDPC码的编码方案;其次,设计了适用于所提方案的速率兼容全分集LDPC码字结构。最后,分析了所提编码系统的能效。仿真结果表明,在信道条件较差的环境中(仿真中,信道噪声大于410-4 mW),采用该文的编码方案,能够显著提高无线传感器网络的能效。     

具有子块编码结构和优化编码增益的 非相干全分集空频码设计

非相干空频编码是在无法得到精确信道信息的情况下获取MIMO-OFDM系统中空间分集和频率分集的重要手段,而目前非相干空频码的研究还是将整个OFDM符号看作是一个码字,这样大大增加了系统的编译码复杂度.本文提出了具有子块编码的非相干空频码结构,每个空频码字只占用部分子载波.通过一种码设计的新思路,将频率选择性衰落下的传输等效为平衰落下的传输,并在分析成对错误概率的基础上提出了具有全分集子块结构非相干空频码的设计准则和编码增益的优化方法.     

编码协作系统准循环重复累积码的联合设计与性能分析

重复累积(RA)码是一种特殊结构的低密度奇偶校验(LDPC)码,不仅具有LDPC码的优点,还能实现差分编码。针对LDPC编码协作系统编码复杂度高、时延长的问题,该文引入准循环RA(QC-RA)码,推导出信源节点和中继节点采用的QC-RA码对应的联合校验矩阵,基于公差构造方法设计该联合校验矩阵,并证明该方法设计的联合校验矩阵不存在围长为girth-4, girth-6的短环。理论分析和仿真结果表明,同等条件下该系统比相应点对点系统具有更优异的误码率性能。仿真结果同时表明,与采用一般构造QC-RA码或基于Z型构造QC-RA码相比,采用基于公差构造的联合设计QC-RA码的多信源多中继协作均可获得更高的编码增益。     

编码协作系统准循环重复累积码的联合设计与性能分析

重复累积(RA)码是一种特殊结构的低密度奇偶校验(LDPC)码,不仅具有LDPC码的优点,还能实现差分编码。针对LDPC编码协作系统编码复杂度高、时延长的问题,该文引入准循环RA(QC-RA)码,推导出信源节点和中继节点采用的QC-RA码对应的联合校验矩阵,基于公差构造方法设计该联合校验矩阵,并证明该方法设计的联合校验矩阵不存在围长为girth-4, girth-6的短环。理论分析和仿真结果表明,同等条件下该系统比相应点对点系统具有更优异的误码率性能。仿真结果同时表明,与采用一般构造QC-RA码或基于Z型构造QC-RA码相比,采用基于公差构造的联合设计QC-RA码的多信源多中继协作均可获得更高的编码增益。     

基于有限域网络编码的中继选择方法

针对采用有限域网络编码的多源多中继协作通信系统,提出一种以极大最小距离可分码作为网络编码的自适应中继选择方法,将网络编码技术与中继选择技术相结合来提高系统的复用增益。通过分析系统的中断概率性能,得到系统的分集复用折中,由此证明自适应中继选择方法能够在保持协作系统获得满分集增益的同时,使得系统的复用增益不低于1/2。仿真结果表明,自适应中继选择方法优于传统的网络编码协作方法。     

分布式环境中协作分集的移动中继动态选择和切换策略研究

在协作无线通信系统中,中继节点的移动会大大降低系统的性能,目前该方面的结果很少。本文探讨分布式环境中协作分集的移动中继选择算法,在放大转发（AF）协作通信模式下,给出了基于信道统计状态信息的功率分配和中继的动态选择策略。针对单中继情况提出了中继切换方案,针对多中继情况提出了动态剔除、补充中继的方案,并导出了分集增益及系统容量的计算公式。通过模拟仿真分析,该方案能有效的降低中断概率,提高系统分集增益,扩大系统容量,实现良好的整体性能。      

非正交自适应多址中继系统复数域网络编码方案性能分析与优化功率分配

无线中继与网络编码是提高无线通信系统数据可靠性和吞吐率的重要技术手段。该文重点分析了单中继非正交自适应多址系统复数域网络编码问题,即在中继采用选择解码转发自适应策略下的系统可靠性能及其优化设计。首先,论文推导了非正交自适应多址系统复数域网络编码方案的误符号率性能上界、分集度和编码增益;然后,论文以系统编码增益为优化目标,讨论了最优功率分配问题。结果表明,在保证系统满分集的前提下,非正交多址中继系统采用选择解码转发自适应中继策略能以更低的系统实现复杂度获得优于中继采用链路自适应再生策略所能获得的系统性能。此外,优化源节点和中继节点的功率分配因子可以有效地增加系统编码增益、改进系统性能。     

无线多址信道中的协作模型研究

在无线多址信道环境下,为了充分利用协作分集技术提高系统的传输速率和通信质量,引入了多址接入中继信道（MARC）模型。通过加入一个专门的中继节点,MARC模型中的发送节点类似操作在普通的多址信道下,从而使得现有的系统可平滑过渡到协作系统,实用性强。把MARC模型应用在直序扩频CDMA系统中,在Rayleigh信道下对其误码率进行仿真,结果表明,采用MARC模型的协作网络能获得显著的性能增益。     

LDPC-Coded Cooperation with Receive Multi-Antenna and Unknown CSI in the Destination

This paper studies a coded cooperation scheme with receive multi-antenna in the destination. A kind of simple-encoding irregular systematic low-density-parity-check (LDPC) codes is applied to the scheme. For Rayleigh block fading channels, in the unknown channel state information scenario, space-based adaptive least-mean square (LMS) transversal filters are adopted in the destination to realize receive diversity gain. The filtered signals from the source and relay are decoded by a joint “Min-Sum” iterative decoding algorithm. This algorithm agrees with the bilayer Tanner graph that can be used to fully characterize two distinct irregular systematic LDPC codes employed by the source and relay. Simulation results verify the effectiveness of the space-based adaptive LMS transversal filters in the coded cooperation scheme. Meanwhile, theoretical analysis and numerical simulation show that the proposed coded cooperation scheme can well combine cooperation diversity, multi-receive diversity and channel coding gains, and clearly outperforms the coded non-cooperation one under the same conditions.     

半双工中继信道下联合LDPC码设计

为了提高解码前传半双工中继通信系统的编码增益,提出了一种联合LDPC码编码结构及其度分布优化方法。该结构视信源和中继子码为联合LDPC码的一部分,目的端根据从信源和中继接收的消息进行联合译码,同时获得信源和中继的信息。为了分析联合LDPC码的渐进性能,推导了AWGN信道下联合LDPC码的高斯近似密度进化算法。结合译码收敛条件和度分布约束关系,提出联合LDPC码的度分布优化问题。仿真结果表明：联合LDPC码的渐进性能及误码性能优于BE-LDPC码和独立处理（SP）码。     

Performance evaluation of multicast relay network using LDPC and convolutional channel codes along-with XOR network coding

In this paper,we have compared the performance of joint network channel coding(JNCC) for multicast relay network using low density parity check(LDPC) codes and Convolutional codes as channel codes while exclusive or(XOR) network coding used at the intermediate relay nodes.Multicast relay transmission is a type of transmission scheme in which two fixed relay nodes contribute in the second hop of end-to-end transmission between base transceiver station(BTS) and a pair of mobile stations.We have considered one way and two way multicast scenarios to evaluate the bit error rate(BER) and throughput performance.It has been shown that when using XOR network coding at the intermediate relay nodes,the same transmission becomes possible in less time slots hence throughput performance can be improved.Moreover we have also discussed two possible scenarios in the proposed system model,in which both diversity and multiplexing gain has been considered.It is worth notifying that BER and throughput achieved for LDPC codes is better than Convolutional codes for all the schemes discussed.     

解码前传半双工中继信道下协作LDPC码设计

为逼近解码前传半双工中继信道容量,该文提出一种协作LDPC编码结构及度分布优化方法。与双层删除LDPC码不同,该结构将中继校验比特视为协作LDPC码的一部分,目的端利用从信源和中继接收的消息进行联合译码获得信源信息。为了分析协作LDPC码性能,拓展传统外信息转移(EXIT)图,推导了基于消息错误概率的双层EXIT图噪声门限分析方法。在此基础上,提出了协作LDPC码度分布优化方法,采用差分进化算法搜索了一组具有最大噪声门限的协作LDPC码。实验仿真证明,与双层删除LDPC码相比,协作LDPC码的性能得到了不同程度的改善。