无线数传信号编码盲识别与解码技术研究

针对无线数传信号中广泛采用的线性分组码盲识别问题展开研究,利用分组码的线性构造和校验性质,对线性分组码的新型数据矩阵盲识别模型进行了改进。理论上通过求解二元域线性方程组来实现对编码参数及生成矩阵的盲识别,降低了识别所需的数据量;对改进的识别模型进行了大量的仿真分析,结果表明其识别模型的有效性;论文最后将改进的识别模型应用到工程实践当中,对实际接收的无线数传信号进行分析,完成了对信道编码和信源编码的盲识别,并成功恢复出数据信息。     

Turbo编码类型的盲识别方法

提出一种有效的识别方法,解决了Turbo编码类型的盲识别问题。首先,在理论分析Turbo码固有结构的基础上,通过特定的拆分和组合方式从Turbo编码序列中获取一路递归系统卷积码,和二路线性分组码,从而根据此特性利用秩统计的方法实现Turbo码的判别;然后对递归系统卷积码输出数据进行差分运算,推导出差分后结果仅与寄存器中存放的数据有关,因此通过一阶累积量的方法可以准确获取归零状态的位置,从而实现对Turbo码的归零特性判别。仿真结果表明:该方法能够实现对Turbo编码类型的识别,且具有较好的容错性能,最后也验证了该方法在较高误码条件下具有较好的识别效果。     

区域互联电力系统同调机群的分布式协同识别

在电力市场条件下,区域子系统运行具有相对的独立性、系统数据具有一定的不透明性.文章研究了与市场条件相适应的区域互联电力系统的同调发电机识别问题,基于弱耦合算法提出了一种子系统内同调机群的分布式识别方法,在相邻区域子系统间通过交换少量的边界母线信息可形成子系统状态矩阵,实现对子系统内同调机群的识别.通过50机145节点系统的算例验证了该方法的有效性.     

一种基于准正交设计的全速率空时分组码

在对中准正交空时分组码(QOSTBC)结构研究的基础上,本文提出了一种全速率的四发射天线准正交空时分组码,该编码以Alamouti编码矩阵为子模块构造4×4的编码矩阵.仿真结果表明,频谱效率(b/s/Hz)相同的情况下,在低信噪比时该准正交空时分组码性能优于正交空时分组码(OSTBC),在高信噪比时,该编码经过星座旋转,其性能也优于正交空时分组码.针对该编码利用两种最大似然(ML)译码方法进行仿真,并对这两种译码方法的译码速度进行统计.比较发现,在采用不同的调制方式时,使用译码方法二的每帧信号平均运行时间都比使用方法一的少.     

多路径的无线网络控制系统镇定性研究

研究了多路径传输环境下具有不确定时延的无线网络控制系统稳定性问题。首先采用了一种新方法把不同状态的网络时延信息分离出来,系统中传感器采用时间驱动,执行器和控制器均采用事件驱动方式。假设网络时延小于采样周期,利用不确定理论将无线网络控制系统建模为一类具有多时延的不确定线性离散系统;基于Lyapunov方法,给出了闭环系统稳定的充分条件,并采用线性矩阵不等式技术求出状态反馈控制律;仿真实例验证了该方法的正确性和有效性。     

电压暂降源定位的优化综合判据法

电压暂降源定位对协调电压暂降引起的供用电双方纠纷等具有关键性作用。提出了一种暂降源定位的优化综合判据法。首先,在分析介绍暂降源定位现有的四种典型方法及其判据的基础上,利用115组变电站暂降记录数据,对各方法效果进行了统计分析。然后基于四种典型方法的定位判据,建立电压暂降源定位综合判据线性模型,并结合线性支持向量机建模方法,利用50组记录数据,通过机器学习求解出线性模型的最优系数。最后采用另外65组记录数据对优化综合判据模型进行验证测试。测试结果显示,与现有的单一特征判据方法相比,该法具有良好的定位性能,不仅具有较高的定位正确率,且有较好的鲁棒性,能在加一定白噪声条件下正确定位出暂降源的上游或下游位置。该方法可应用于各类电能质量监测系统。     

电压暂降源定位的优化综合判据法

电压暂降源定位对协调电压暂降引起的供用电双方纠纷等具有关键性作用。提出了一种暂降源定位的优化综合判据法。首先,在分析介绍暂降源定位现有的四种典型方法及其判据的基础上,利用115组变电站暂降记录数据,对各方法效果进行了统计分析。然后基于四种典型方法的定位判据,建立电压暂降源定位综合判据线性模型,并结合线性支持向量机建模方法,利用50组记录数据,通过机器学习求解出线性模型的最优系数。最后采用另外65组记录数据对优化综合判据模型进行验证测试。测试结果显示,与现有的单一特征判据方法相比,该法具有良好的定位性能,不仅具有较高的定位正确率,且有较好的鲁棒性,能在加一定白噪声条件下正确定位出暂降源的上游或下游位置。该方法可应用于各类电能质量监测系统。     

基于参数依赖Lyapunov方法的Gl_2性能分析

通过构造参数依赖Lyapunov函数,研究了线性离散不确定系统的广义l2(Gl2)性能分析问题。所考虑的线性时不变系统参数不确定性具有凸多面体不确定性形式,同时受外部扰动影响。通过引入自由权矩阵和采用线性矩阵不等式技术,给出了保证系统Gl2性能的三个充分性判别条件。通过理论分析,所得结果较已有文献具有更少的保守性。最后,数值算例验证了此方法的可行性和有效性。     

极坐标系下的快速等效电流量测变换状态估计方法

利用SCADA系统提供的多种类型量测数据,推导出极坐标系下的等效电流量测变换算法。为了提高计算速度,采用了快速解耦法的两个合理假设条件,将雅可比矩阵简化为常数矩阵,并根据该矩阵的特点对信息矩阵进行分块化简,最终得到解耦的信息矩阵,将信息矩阵规模最终减少到常规算法的1／4。此外,还提出了一种直接生成信息矩阵的方法。理论分析与WSCC和NewEngland两个系统的算例表明该方法具有简单、快速、线性收敛的特点,能够满足大型电力系统实时状态估计的需要。     

RS码的盲识别方法研究

在通信系统中,采用信道编码技术保证传输信息的可靠性,RS码具有较强纠错能力,在现代数字通信中得到广泛应用。因此,在信息截获领域中RS码盲识别问题也尤为重要。为解决本原RS码和缩短RS码的盲识别,提出了一种RS码的盲识别方法。该方法基于伽罗华域的高斯约当消元法,遍历估计码长和码长对应的本原多项式,并引入方差来识别真实码长和本原多项式,最后利用伽罗华域的离散傅里叶变换(GFFT)实现RS码生成多项式的识别。仿真结果表明,提出的方法可以有效识别RS码码长、生成多项式、本原多项式,并且有一定的容错性。     

Error control coding

Error control coding (ECC) is a signal processing technique that protects digital information against transmission and storage errors. Codes that combat randomly distributed errors are called random-error correcting codes. Codes that cope with errors that are clustered together are known as burst-error correcting codes. When data is presented as a stream of binary numbers, bit-oriented codes may be applied. In contrast to this, data might be arranged as words, where each word includes a number of bits. Codes that operate on words are said to be word-oriented codes. The article is limited to linear bit-oriented block codes     

Concatenated Alamouti codes using multi-level modulation and symbol mapping diversity technique

A family of space-time block codes (STBCs) for systems with even transmit antennas and any number of receive antennas is proposed. The new codeword matrix is constructed by concatenating Alamouti space-time codes to form a block diagonal matrix, and its dimension is equal to the number of transmit antennas. All Alamouti codes in the same codeword matrix have the same information; thus, full transmit diversity can be achieved over fading channels. To improve the spectral efficiency, multi-level modulations such as multi-quadrature amplitude modulation (M-QAM) are employed. The symbol mapping diversity is then exploited between transmissions of the same information from different antennas to improve the bit error rate (BER) performance. The proposed codes outperform the diagonal algebraic space-time (DAST) codes presented by Damen [Damen et al. IEEE Transactions on Information Theory, 2002, 48(3): 628–636] when they have the same spectral efficiency. Also, they outperform the 1/2-rate codes from complex orthogonal design. Moreover, compared to DAST codes, the proposed codes have a low decoding complexity because we only need to perform linear processing to achieve single-symbol maximum-likelihood (ML) decoding.     

Linear block codes

The article discusses systematic cyclic linear block codes. A block code uses an encoder that accepts a block of message symbols, and generates a block of code word symbols at the output. This type is in contrast to a convolutional code when the encoder accepts a continuous stream of symbols and similarly generates a continuous encoded output stream. A code is linear if the addition of any two valid code words results in another valid code word. Similarly, a code is cyclic if a circular shift of any valid code word results in another valid code word. The term systematic is used for codes in which the code word contains the message symbols in an unaltered form. Systematic code words are formed by appending additional symbols to the message. These additional symbols are called redundancy or parity symbols. The term symbols as used in this article denotes the individual elements of a code word. In a binary code, the symbols are bits and in a non-binary code, the symbols are collections of bits (e.g., bytes)     

复数旋转码的编码与译码算法

复数旋转码是一种具有良好的模块化结构、编译码简单、可纠多位错的线性分组码,易于掌握使用。讨论了复数平面上的一个重要性质——单位圆上的均匀遍历性。介绍了一种复数旋转码的编码、译码算法。     

A forward‐only recursion algorithm for MAP decoding of linear block codes

The evolution of digital mobile communications along with the increase of integrated circuit complexity has resulted in frequent use of error control coding to protect information against transmission errors. Soft decision decoding offers better error performance compared to hard decision decoding but on the expense of decoding complexity. The maximum a posteriori (MAP) decoder is a decoding algorithm which processes soft information and aims at minimizing bit error probability. In this paper, a matrix approach is presented which analytically describes MAP decoding of linear block codes in an original domain and a corresponding spectral domain. The trellis‐based decoding approach belongs to the class of forward‐only recursion algorithms. It is applicable to high rate block codes with a moderate number of parity bits and allows a simple implementation in the spectral domain in terms of storage requirements and computational complexity. Especially, the required storage space can be significantly reduced compared to conventional BCJR‐based decoding algorithms. Copyright © 2002 John Wiley & Sons, Ltd.     

A novel rate-2 full diversity algebraic space-time code

Orthogonal space-time block codes (OSTBCs) have attracted considerable attention due to their low complexity linear decoding and full diversity in Rayleigh fading channels. However, OSTBCs exist only for certain numbers of transmit antennas and do not provide full code rate when more than two transmit antennas are used. In this paper, a novel rate-2 algebraic space-time code that combines coordinate-interleaving and group precoding is proposed. By properly choosing the designed parameters, the coding scheme can achieve full diversity order and high coding gain. The receiver adopts polynomial complexity sphere decoding algorithm to get maximum likelihood (ML) performance. Analysis and simulations illustrate that the new code exhibits significant performance gain over the conventional OSTBCs and diagonal algebraic space-time code.     

基于联合分量灰度化算法和深度学习的玻璃绝缘子目标识别算法

针对相近色干扰、不同光照条件下玻璃绝缘子颜色特征不明显而无法准确识别的问题,提出一种基于联合分量灰度化算法和深度学习的玻璃绝缘子目标识别算法。首先,提出一种联合分量灰度化算法,通过补偿玻璃绝缘子目标区域的颜色特征实现目标增强;然后,在均匀分块的基础上,采用动态分块阈值进行玻璃绝缘子图像粗分割,并结合玻璃绝缘子的颜色和空间信息等多尺度高维特征,提出一种双尺度分类卷积神经网络算法实现玻璃绝缘子图像细分割;最后,将细分割得到的所有子图像进行合并,实现复杂背景下玻璃绝缘子目标的准确识别。实验结果表明,所提算法能对图像中存在相近色干扰、光照变化影响的玻璃绝缘子目标进行精准识别,且其在Dice参数、杰卡德系数2项识别指标上均达到90%以上,平均识别准确率高达92%。     

WGC特征描述的人脸表情识别

针对韦伯局部特征(WLD)仅计算中心像素与周围像素差异提取特征的不足,提出了一种韦伯梯度编码(WGC)特征描述的人脸表情识别算法。首先计算当前像素点周围水平、垂直和对角位置上的数值差与当前像素点的差异构成WGC特征的差动激励;然后进一步提出基于水平和对角线优先原则的WGC_HD特征;最后利用最佳分块方式得到行分块WGC_HD特征,采用自动优化参数的SVM分类器完成人脸表情识别。在公共人脸表情库JAFFE和CK库上进行交叉实验,平均识别率及平均特征提取时间分别为95.49%、12.30 ms和97.63%、31.54 ms。行分块WGC_HD特征考虑了不同梯度方向的像素差异,较好描述了表情图像的局部结构信息且具有较低的时间复杂度,与目前典型的表情识别算法结果对比也验证了算法具有较高的识别精度。