信息论与编码系列课程教学研究

我校针对本科生、硕士研究生和博士研究生开设了信息论与编码系列课程。笔者结合从事该系列课程教学的体会,提出了针对不同层次学生设计教学内容和教学重点的方案:对于本科生,注重阐述基本编译码思想和实际工程应用,以便指导今后的继续学习和工作;对于研究生,则更侧重于编码理论、物理意义解释以及具体算法推演,为进一步深入研究奠定基础。实践证明获得了很好的教学效果。     

基于FPGA的汉明码编译码系统

讨论了汉明码编译码基本原理,并在FPGA中对汉明码编译码原理进行验证仿真,在此基础上提出扩展汉明码的概念并进行仿真。这两种设计均下载至FPGA中实现,结果证明,本设计达到了纠错检错的要求,具有一定的实践指导意义。     

汉明纠错编码在MSK调制通信系统仿真中的应用

对MSK调制解调原理和汉明码编译码原理进行了简析,利用MATLAB软件对采用汉明码信道编码技术的MSK通信系统进行了仿真。仿真结果表明,经过编码的通信系统误码率降低了,系统的可靠性得到了较大的改善。     

高可靠性SRAM中缩短汉明码EDAC电路的失效分析

缩短汉明码及其改进码字被广泛使用在宇航级高可靠性存储器的差错检测与纠正电路中。作为一种成熟的纠正单个错误编码,其单字节内多位翻转导致缩短汉明码失效的研究却很少。这篇文章分析了单字节多位翻转导致缩短汉明码失效的情况,分析了各种可能的错误输出模式,并从理论上给出了其概率计算公式。采用Matlab软件进行的计算机模拟试验表明,理论结果与试验结果基本相符。这篇文章最后分析了ISSI公司在其抗辐射SRAM设计中采用的一种将较长信息位分成相等两部分,分别采用缩短汉明码进行编译码的方案。分析表明,这种编译码方案可以降低失效状态下输出3 bit翻转的概率。     

MATLAB在信源编译码技术教学中的应用研究

针对“通信原理”课程的重要教学内容——信源编译码技术具有概念抽象、理论性强、应用方法灵活等特点,以培养应用型人才为出发点,对该课程的教学改革进行了研究,引入MATLAB软件对重要的教学内容进行建模仿真和性能分析,在信源编译码技术教学中应用MATLAB软件演示了两种主要的信源编译码方法——脉冲编码调制和增量调制的程序和波形,提高了教学直观性及趣味性,促进了学生对信源编译码的基本方法和主要特点的理解和掌握,取得了较好的教学效果。     

基于Delphi编程实现的"信息论与编码"动态演示教学

“信息论与编码“课程是通信类专业本科开设的专业基础课之一。由于课程特点,使学生掌握这门课的内容存在一定困难。本文针对“信息论与编码“教学内容的特点,提出基于Delphi编程实现的动态演示教学方法探索,并以卷积码这一基本的纠错编码方法为例,给出卷积码编码和译码的动态演示实现过程。结果表明,该动态演示方法增加了课堂教学的趣味性,学生可通过输入输出界面,设计具体通信系统,理解教学内容,激发学习这门课程的兴趣。     

空时块码设计及译码研究

与其它空时编码相比,空时块码(STBC)由于具有最大分集增益并且编译码简单而更受关注。该文首先系统地介绍了STBC的设计和最大似然(ML)译码,然后重点研究了STBC中的“好”码,并给出了针对“好”空时块码的快速ML译码算法。     

一种应用于实时语音传输的LDPC码的设计

文中设计了一种适于对声码器的输出码流进行前向纠错编码的低密度奇偶校验码(LDPC码).该低密度奇偶校验码具有半规则化的结构,编码简单,存储量少,调整码率方便,易于硬件实现.文中同时对汉明码,卷积码、Turbo码、低密度奇偶校验码分别在AWGN、Rayleigh信道下的传输性能进行了仿真比较.仿真结果表明,长度适合的LDPC码误码性能远超过汉明码、卷积码,综合性能与Turbo码接近.     

汉明码在数字音频水印嵌入中的应用

汉明码作为一种具有纠错功能的编码技术,在通信领域被广泛研究与应用。为降低水印提取的误码率,文中利用汉明码良好的纠错性能和均值量化的稳定性,提出一种基于汉明码的数字音频水印算法。首先将作为水印信号的二值信号进行汉明编码,并将编码后的汉明码矩阵利用Logistic映射加密,然后将原始音频数据小波变换,通过均值量化将加密后的汉明码嵌入到音频中。实验结果表明,该算法具有较好的透明性,对常规处理具有鲁棒性,有效降低了水印的误码率。     

一种改进的汉明码译码器设计与FPGA验证

提出了一种汉明码译码器改进方法,采用串行数据传输和时序优化的方法来降低汉明码译码器占用的资源和成本,并采用模块式的设计方法,设计了编译码系统仿真平台,详细地阐述了整个系统和各个模块的FPGA实现过程.仿真结果表明,设计的译码器复杂度明显降低.     

SA-AMR算法性能分析与研究

在AMR的基础上介绍了一种用来提高系统容量的源自适应(SA-AMR)算法.简要阐述了算法编解码原理,分析了在无线通信系统中引入SA-AMR技术的优点,并与AMR进行性能比较,测试结果表明:SA-AMR编码速率和模式可变,能够提高语音质量和发射稳健性,有效增大系统容量,性能优于AMR.     

语音编解码算法G.729的软件实现

首先对G.729编解码算法的原理进行了简要分析,接着讨论了如何在定点DSP芯片ADSP218x上实现该算法,并指出了其关键技术,最后给出了运算量分析结果。     

基于CPLD的信道编解码器的设计与实现

设计是以信道的编解码的思想,实现信道的编解过程,通过用VHDL语言对A ltera公司生产的可编程逻辑器件CPLD进行编程,从而实现HDB3码编解码过程,同时也可采用原理图的形式用CPLD实现卷积码编解码器。通过本次设计,实现了信道的编解码,从而了解信道的编解码过程。     

基于FPGA的TPC编译码器设计与实现

介绍了Turbo乘积码(TPC)的编译码原理,并对TPC码字结构进行了分析。在高斯信道下给出了子码为扩展汉明码(64,57,4)的TPC码的误码率性能,并对编译码器的模块设计进行说明,同时采用Altera公司的EP2S180芯片完成了方案验证。结果表明,在系统时钟为100 MHz的情况下,译码时延约为44 μs,可较好地满足实时性需求。     

基于VC5409的双速率语音编译码器的实现

ITU-T.G.723.1为国际电信联盟(ITU)制定的5·3bit/s和6.3kbit/s双速率语音编码建议,分别采用代数码激励线性预测(ACELP)算法和多脉冲最大似然量化(MP-MLQ)算法。在阐述G.723.1建议编译码算法的原理和实现的基础上,重点介绍了在开发基于TMS320VC5409实时实现该建议的全双工编译器过程中所做的工作。该语音编译码器通过了G.723.1所有测试矢量的验证。     

下一代网络话音编码标准研究

在话音和音频编码中,代表数字话音或音频信号的位数尽可能地少,但要保持一个合理的可识别质量水平。这主要通过从信号中去除冗余和非相干信息来实现。本文给出了下一代网络中话音编码标准的分类方法,并详细分析了波形编解码、参量编解码和混合编解码标准的目标与原理,最后研究了话音编码标准的应用环境。     

扩展汉明码的编解码器设计及其FPGA实现

采用扩展汉明码,实现了对汉明码纠、检错功能的扩展,使其功能扩展至一位纠错、两位检错。并且利用Verilog硬件语言对该编、解码方法进行了程序设计及仿真,最后下载至FPGA实现。结果证明,这种扩展汉明码的编、解码方法在不显著增加硬件资源的基础上,提高了传输数据的可靠性,具有非常现实的意义。     

宽带编码中的有效感觉加权滤波器

论文描述了为得到高质量的宽带语音而使用的有效编解码方法。CELP(Code Excited Linear Prediction)技术应用于窄带语音编码时已获得了很高的语音质量,然而直接应用于宽带语音信号编码时不能有效地保持高质量语音,因此需要在CELP模型上添加额外的方法,以使其在宽带信号上亦取得高质量。文章所讨论的提高CELP模型性能的有效技术是感觉加权滤波器,其技术也被用于3GPP所选的AMR-WB(Adaptive Multi-Rate Wideband)[1][2]声码器中。     

A New Speech Codec Based on ANN with Low Delay

The author designs a new speech codec in this paper, which is based on ANN to carry out nonlinear prediction. This new codec synthesizes speeches with better quality than the conventional waveform or hybrid codecs does at the same bit rate. Moreover, the most important characteristic of this codec is the low coding delay, which will benefit the enhancement of the speech communication QoS when we transmit speech signals in IP or ATM networks.     

Iteration-free fractal image coding based on efficient domain pooldesign

The domain pool design is one of the dominant issues which affect the coding performance of fractal image compression. In this paper, we employ the LBG algorithm and propose a block averaging method to design the efficient domain pools based on a proposed iteration-free fractal image codec. The redundancies between the generated domain blocks are reduced by the proposed methods. Therefore, we can obtain the domain pools that are more efficient than those in the conventional fractal coding schemes and thus the coding performance is improved. On the other hand, the iteration process in the conventional fractal coding scheme not only requires a large size of memory and a high computation complexity but also prolongs the decoding process. The proposed iteration-free fractal codec can overcome the problems above. In computer simulation, both the LBG-based and block-averaging methods for the domain pool design in the proposed iteration free scheme achieve excellent performances. For example, based on the proposed block-averaging method, the decoded Lena image has at least a 0.5 dB higher PSNR (under the same bit rate) and an eight-time faster decoding speed than the conventional fractal coding schemes that require iterations.