基于混沌密钥控制的联合信源信道与安全算术码编译码算法

该文针对深空通信、移动通信等资源受限网络中的信息有效性、可靠性和安全性传输,提出一种基于混沌密钥控制的联合信源信道与安全算术码编译码算法。该算法在编码端通过混沌映射1控制在算术码内嵌入多个禁用符号,将信道编码检错与密码流的扰乱相结合;同时,通过混沌映射2控制信源符号的算术编码,将信源编码与信息安全相结合,实现了联合信源信道与信息安全编译码。实验结果表明,该算法与现有的同类算法相比,当误包率为10-3时,改善编译码性能0.4 dB,同时增强了可靠性和安全性。     

基于纠错算术码的信源信道自适应联合编解码系统

对信源信道自适应联合编码方法进行了研究,提出了一种新的基于纠错算术码的联合信源信道编解码系统。该系统在编码端利用算术码内嵌禁用符号实现信源信道一体式编码,即利用马尔科夫信源模型和根据信道状态信息自适应地调整禁用符号概率大小从而调整编码码率来实现信道自适应;在解码端,推导出了基于MAP的解码测度数学公式并基于此测度公式提出了一种改进的堆栈序列估计算法。与传统的信道自适应编码算法不同,该自适应编码算法只需调整一个参数:禁用符号,且理论上可获得连续可变的编码码率。实验结果表明,与经典的Grangetto联合编码系统以及分离编码系统相比,所提出的编码系统具有明显改善的性能增益。     

基于可变长纠错码和掺杂调制的联合信源信道编码调制方法

针对无线通信中存在的频谱资源有限、信道衰落和多径效应等问题，该文将可变长纠错(VLEC)编码和掺杂调制相结合，提出一种新的联合信源信道编码调制方法。该方法利用外信息转移(EXIT)图分析系统的迭代译码特性，优化设计可变长纠错编码和掺杂调制的参数。主要包括：(1)设计有更大自由距离的可变长码，使其具有纠错能力；(2)设计优化掺杂调制的掺杂和映射规则的方法，使掺杂调制EXIT曲线与可变长纠错编码EXIT曲线匹配，降低迭代译码收敛所需的信噪比(SNR)。仿真结果表明，在AWGN信道和瑞利衰落信道下，该联合信源信道编码调制方法与分离的信源信道编码调制方相比，迭代收敛所需的信噪比减小了1 dB以上，相比其他的联合信源信道编码调制方法，也有更好的误码率性能。在误码率为10–4时，该方法距离AWGN信道和瑞利衰落信道的香农限分别为0.7 dB和1.0 dB。     

数字电视中的码率压缩技术

本详细分绍了数字电视中信源编码与信道调制处理流程及技术，对信源编码中码率压缩与信道调制压缩技术的原理、处理方法进行了探讨，并给出计算结果。     

基于软判决的BICM-ID在Rayleigh信道下的性能研究

从理论上对不同映射方式下的BICM-ID系统在Rayleigh衰落信道中的性能做了分析和估计,通过3种映射方式(SP,SSP,Gray)下BICM-ID系统的性能仿真,对理论分析进行了验证。仿真结果和理论分析吻合,在Rayleigh衰落信道下,SSP映射性能最佳。与其他编码调制方式(TTCM,BICM)的性能相比,在Rayleigh衰落信道下,随着信噪比的增加,BICM-ID性能要优于其他编码调制方式。     

系统编码与非系统编码信息论模型分析

讨论了信道系统编码与其相时的信道非系统编码的信息传输率损失研究。在系统编码中，信源将通过没有编码的已有信道进行传输，但同时其附加信息却用编码方式通过另外一条信道进行传输。在非系统编码中，信源将在编码后被全新信道传输。对这两种方式下的信息传输率进行了分析，计算出了一个贝努利信源经系统编码后通过二元时称信道的信息传输率，通过计算结果进一步深化比较了两种编码方案的特点。     

基于分层调制的物理层网络编码研究

在实际的移动通信环境中,信道的状态复杂多变,该文针对双向中继信道的非对称性,提出采用分层调制方式的物理层网络编码方案。首先构建源节点、中继节点均采用分层(2/4-PSK)调制的双向中继通信系统模型;其次给出了中继节点的物理层网络编码解调及映射规则,推导出加性高斯白噪声下中继误比特率及端到端误比特率理论计算公式;最后仿真验证了理论分析结果。与采用传统QPSK调制技术的物理层网络编码相比,该方案利用分层调制的技术优势,确保较优信道的高速率传输,也兼顾了较差信道的传输可靠性。     

广播电视卫星数字传输技术第二章数字传输理论基础

(上接2008第01期)3脉冲编码调制(PCM)3.1脉冲编码调制(PCM)过程脉冲编码调制通信是数字通信系统中主要形式之一,采用基带传输的PCM通信系统如图8所示,由3个部分组成,即:①相当于信源编码部分的模数变换(A/D),包括抽样、量化、编码;②相当于信道部分的信道和再生中继;③相当于信     

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。     

一种改善频谱利用率的新式混合非对称喷泉映射策略

喷泉码的原理是利用传送端产生无限多个编码数据分组,直至接收端正确地接收足够数量的编码数据分组,便可以恢复出原来的未编码信息。这种特性说明,在解出原有未编码的信息过程中,所有编码数据分组具有几乎相等的重要性。本文利用这个特性,提出了一种应用于喷泉码中的新式BPSK/QPSK混合非对称映射策略。此策略可以显著地提高系统的频谱使用率,尤其在信道具有较低信噪比的情况下。本文首先给出了AWGN信道中各种映射方式符号错误率的理论结果,并利用不同的仿真结果,证明了本文提出的BPSK/QPSK混合非对称映射策略在较低信噪比的AWGN信道下,系统性能优于传统的QPSK调制策略。上述结果提供了如下启示:当传输信道为衰落信道或受到多普勒效应影响时,由于它们的瞬时信噪比较低的可能性较高,本文提出的新的混合调制策略在此类环境具有较好的性能。     

基于8PSK的MLC-STBC在瑞利衰落信道中的性能

文章提出了在瑞利信道中,8PSK调制模式下多级编码空时分组编码级联的MLC-STBC方案,并在系统码率为2.032bit/s、发射天线为2、接收天线数目为1的条件下,分别对多级编码和MLC-STBC级联编码进行了仿真。仿真结果表明,基于8PSK,在瑞利衰落下利用旋转距离度量规则选择分量码码率的MLC-STBC系统,能获得比较理想的系统增益。     

LTE系统中自适应调制编码技术的研究

根据标准研究了LTE系统的自适应调制编码技术,并针对该系统提出了自适应调制编码技术的实现方案。在LTE系统环境下仿真了提出的实现方案的性能,结果表明：无论在高信噪比还是在低信噪比条件下,自适应技术均比单一的编码调制方案吞吐量有明显的提升,该自适应实现方案在保证一定的通信可靠性的前提下,能够更有效地利用频谱资源和提高系统吞吐量。     

极化码在LTE系统中的应用

为了实现极化码在LTE系统中的应用,提出了两类LTE系统中的极化码编码调制方案:联合极化编码调制(MLC-PCM)方案和比特交织极化编码调制(BIPCM)方案.其中,MLC-PCM方案凸显了通信系统中联合极化设计对系统性能提升的重要作用.此外,由于极化码的编码码长不一定为2的幂次,因此提出了一套简单易行且性能优异的极化码速率适配打孔方案,使得极化码的码长可以任意变化.最后,将极化编码调制方案与LTE系统Turbo码编码调制方案在所有MCS等级上进行了对比,仿真结果显示,在所有MCS等级上,极化编码调制方案都有明显性能增益.     

Optimizing the ARQ performance in downlink packet data systems with scheduling

Third generation wireless systems typically employ adaptive coding and modulation, scheduling, and Hybrid Automatic Repeat reQuest (HARQ) techniques to provide high-speed packet data service on the downlink. Two main considerations in designing such a system are algorithms for the selection of coding and modulation schemes based on the channel quality of the link and algorithms for the selection of the user to whom a particular slot is assigned. We propose a systematic approach to optimize the mapping between signal-to-interference-and-noise ratio (SINR) and modulation and coding scheme (MCS) to maximize the throughput by taking into account the type of HARQ scheme employed. We also propose to incorporate frame error rate (FER) and retransmission information as a part of the scheduling decision. The proposed scheduler ranking methods based on using an effective rate rather than the instantaneous rate provide natural priority to retransmissions over new transmissions, and priority to users with better channel quality. Extensive simulation results comparing performance of the proposed methods to conventional methods are presented.     

高容量微波传输系统中调制编码方案设计与分析

针对高容量微波传输系统中数据传输速率快、频带受限、传输时延小等特点,采用基于低密度奇偶校验(LDPC)码的比特交织编码调制(BICM)系统模型,设计了适合于高容量微波传输系统中的几种调制编码方案(MCS),并对设计的调制编码方案进行了性能仿真与分析,且与RS码编码调制系统进行了性能仿真对比与分析.仿真结果表明,LDPC码编码调制系统具有非常优异的性能.     

Improved decoding of LDPC coded modulations

A coded modulation belief propagation (CMBP) decoder is proposed for decoding LDPC codes with multilevel modulations. The decoder takes into account statistical dependencies among bits originating in the same symbol, providing better performance than the marginal BP (MBP) decoder. Asymptotically it converges to MAP decoding. The CMBP decoder is based on a single-level coding (SLC) scheme and does not suffer from practical disadvantages of multi-level coding (MLC) schemes. Furthermore, the CMBP decoder can close the capacity gap of the bit interleaved coded modulation (BICM) SLC scheme. The BICM capacity gap increases when the modulation size increases and in scenarios where gray mapping is not possible.     

高阶调制系统下LDPC码优化设计

为了提高编码调制系统的整体编码增益,提出一种高阶调制系统下LDPC码的度分布优化方法.根据高阶调制符号中不同比特的误比特特性,将调制符号所经历信道建模为一组对称二进制输入加性高斯信道.在此基础上,推导了高阶调制系统下LDPC码高斯近似密度进化分析方法,并得到译码收敛条件.结合度分布约束关系及译码收敛条件,提出高阶调制系统下LDPC码的度分布优化问题及差分进化实现方法.仿真结果表明,设计的LDPC码在高阶调制系统中的渐进性能和误码性能优于基于比特优化映射的编码调制方案.     

一种用于BICM-ID系统的新颖8APSK映射方案

为了能够通过高阶调制信号增加信道容量,提高编码增益和频谱效率,对8阶振幅移相键控(APSK)星座映射方案进行优化.基于欧氏距离设计准则提出一种新颖(2,6)-scheme 8APSK映射方案,并应用于联合准循环构造法构造的低密度奇偶校验(LDPC)(4599,4307)码的比特交织编码调制迭代译码(BICM-ID)系统中.信道容量仿真表明,所提方案在高、低信噪比区域都具有非常优越的互信息性能.误码率(BER)性能仿真表明,在BER为10-7时,联合LDPC(4599,4307)码的(2,6)-scheme 8APSK映射方案较(4,4)-scheme 8APSK映射方案、8PSK调制的格雷(Gray)映射、集分割(SP)映射、半集分割(SSP)映射分别提高了约0.45 dB、1.10 dB、1.62 dB、2.13 dB的编码增益.外附信息转移(EXIT)图仿真说明,所提方案能够更早地打开译码通道,从而更早地通过迭代来实现无错译码.     

一种降低OFDM峰均比的编码方法

讨论了一种降低正交频分复用(OFDM)系统峰均比的分组编码方法.对于4载波OFDM系统,通过对已有QPSK调制下具有最小峰均比(PAR)的码字进行分析,表明了能使峰均比降低至少3 dB的码字所满足的相位关系,并以此为基础,研究推广了这类码字在M-PSK调制下的一种一般获取过程.对于子载波个数增大的OFDM系统,讨论了以4载波编码方法为基础降低峰均比的办法,对其进行了理论分析并给出了仿真研究.仿真结果表明文中编码方法不仅能有效降低OFDM系统的PAR,而且具有一定的纠错能力.     

A coding and Modulation scheme for HDTV services in DMB-T

In this paper a channel coding and modulation scheme for providing HDTV broadcasting services is presented, which adopts BICM structure as inner code in connection with 64QAM constellation and OFDM transmission. A new mapping method is designed to maximize the minimum Euclidean distance between signal points divided by feedback bits, thus an iterative algorithm between demodulator and decoder can be performed to acquire performance improvement. Analysis, simulation and laboratory test results have proved that the proposed system has good SNR performance in both AWGN and multipath channels.