无人机数据链信道编码方法研究

信道编码是提高通信可靠性的重要途径,针对无人机数据链传输遥控/遥测指令时的高可靠性要求,研究了无人机数据链不同码率的卷积码、Turbo码和LDPC码三种信道编码方法,结合无人机信道的特点,仿真验证了无人机数据链的三种信道编码与解码方案;三种编码方式都带来了较大增益,其中LDPC码的性能略优于Turbo码,卷积码性能相比最差,但三种编码方式都可以使数据链的误码率达到了10-5以下,满足了无人机数据链高可靠性要求。     

无人机数据链自适应编码调制方法的半实物仿真技术研究

针对无人机数据链信息传输的有效性和可靠性需求,提出一种无人机数据链的自适应编码调制方法,通过对自适应编码调制方法的模块化设计,以及仿真计算机与微波仪表的协同工作,在微波暗室环境内,实现了自适应编码调制方法的半实物仿真;仿真结果表明:在信噪比为1.4～14dB区间内,误码率为10-5时,基于Turbo码和LDPC码的自适应编码调制方法的吞吐量高于其它非自适应编码调制方法的吞吐量,提高了无人机数据链信息传输的有效性和可靠性.     

无人机高速数据链中LDPC-OFDM技术研究

未来无人机的发展要求数据链能够满足高速数据传输能力,同时要求在高速数据传输的前提下保证信息传输的质量.本文主要对LDPC编码和OFDM技术在无人机高速数据可靠传输中的应用进行可行性研究,并进一步给出基于LDPCOFDM的无人机数据链系统传输模型.     

数据链路多径传输模型的物理映射方法研究

根据无人机数据链路的多径传输要求,针对在传输中电磁波衰落,为保证精度,在微波暗室中建立与之相关的分析模型,采用仿真手段有助于提高无人机数据链的有效性。通过对数据链路的实际传输场景(散射点属性等)以及信道传输模型的多径参数(时延、衰落、多普勒频移)分析,解算出该场景下接收点处的合成功率,并在微波暗室中,依据仪表的衰落仿真机理和暗室环境中求得的合成功率。用两种方法对场景进行仿真,可从中选取一种精度更好的方法进行仿真验证有效性,实现了多径传输链路在微波暗室的准确物理映射。     

基于里德所罗门码的数据恢复技术及算法实现

里德所罗门码是一种前沿的前向错误更正的信道编码技术,被广泛应用在多种数据存储系统中。里德所罗门码建立在相关数论和代数知识基础上,该文通过对有限域上的离散傅立叶变换以及Blahut定理的研究,用实例论证了里德所罗门码的编码、传输及解码过程,用Python和Matlab编程实现了数据恢复过程的验证,实验结果表明,该方法有效实现了发生数据丢失和错误时的恢复功能。     

Turbo码在无线局域网中的应用

无线局域网技术(WLAN)的发展要求更好的信道编码技术,结合Turbo码的优异性能并将之应用于WLAN中能够取得很好的实用效果.超大规模集成电路的发展以及Turbo码新的译码算法的出现,使得用硬件实现Turbo码成为可能.本文通过分析无线局域网数据传输的特点,对Turbo码编码和解码方法进行适合于WLAN的改进,计算机仿真结果表明,利用Turbo码技术能够较大的提高无线局域网传输性能.     

基于腔体滤波器的可调谐微波开关的设计

为了满足无人机数据链路测试中信号转换的需求,提出一种可调谐的S波段分波道微波转换开关设计方案,其中采用开关控制电路对输入微波信号进行分波道选择,两路加载集总电容的三阶方杆梳状腔体滤波器对微波信号进行选频、滤波,同时可通过调节调谐螺钉实现两波道中心谐振频点同频或异频,调谐中心频率范围可达20 MHz,自由度较高;微波开关经参数仿真结果满足设计要求,研制完成的微波开关经过实际测试和应用验证,各项技术指标满足使用要求,同时该微波转换开关具有大功率、低损耗、高隔离度等优点,性能稳定、自由度高、易于实现,可满足无人机数据链测试诊断的信号转接要求。     

小型无人直升机点对点数据链系统设计

无人直升机远距离飞行需要安全可靠的数据链传输系统,以Compulab公司的嵌入式核心板CM-t3530为基站的主要硬件载体,通过对无人机遥控器信号、控制器参数和目标队列的数据融合与编码.采用点对点数据链通信协议,设计了数据链通信的消息标准,实现了无人机和地面站的空地数据的实时可靠传输.实验结果表明,点对点数据链系统能够有效解决远距离通信不可靠的问题,能够满足无人直升机远距离飞行的要求.     

高速数据传输单元

为了满足无人机数据链对下行数据高速实时传输的要求,实现了一种基于PowerPC处理器和IEEE1394总线的高速数据传输单元。首先介绍了无人机数据链对下行数据传输设备的设计需求,其次详细介绍了下行数据传输设备的系统结构和数据传输单元的软硬件实现,最后通过 IEEE1394总线环绕测试的方法,验证了数据传输单元的功能和性能。验证结果表明：该数据传输单元具有设计简单、传输速率高、可靠性高和功耗低的特点,具有广泛的应用前景。     

基于Turbo码的联合网络信道编码设计与性能分析

结合联合网络信道编码的思想设计了一种应用于多址接入中继信道环境中的基于Turbo码的联合网络信道编码方案,详细介绍了方案中继节点编码和基站处译码的实现。将该方案与点对点传输方案、异或操作网络编码传输方案进行仿真比较,仿真结果表明,该方案能更加有效地利用中继信道传输的额外冗余信息,明显改善了无线通信系统的性能。     

量子纠错码的一个统一构造方法

在量子通信和量子计算中,量子纠错码起着至关重要的作用。人们已经利用Hamming码、BCH码、Reed-Solomon码等各种循环码、常循环码、准循环码来构造量子纠错码。利用准缠绕码将这些构造方法统一起来,给出了准缠绕码包含其对偶码的充分必要条件及准缠绕码的一个新构造方法,并且利用准缠绕码构造了新的量子纠错码。     

On the structure of generalized toric codes

Toric codes are obtained by evaluating rational functions of a nonsingular toric variety at the algebraic torus. One can extend toric codes to the so-called generalized toric codes. This extension consists of evaluating elements of an arbitrary polynomial algebra at the algebraic torus instead of a linear combination of monomials whose exponents are rational points of a convex polytope. We study their multicyclic and metric structure, and we use them to express their dual and to estimate their minimum distance.     

新的磁盘纠错编码方法

本文设计的与以往用于磁盘纠错的各种循环码不同的编码方法是多进制的一般线性分组码,其编译码原理简单,纠突发错误能力强,而译码速度快。在采用交错技术下设计的检错相关判决法,使得突发错误长度超过纠错能力,绝大部分错误都能被检测出来,不可检的错误概率很小。     

环Fp uFp vFp uvFp上的二次剩余码

针对环Fp+ uFp+ vFp+ uvFp上的二次剩余码进行了研究,其中u2=u,v2=v,uv=vu,p是一个奇素数.首先引入了环Fp+ uFp+vFp+ uvFp上长为n的循环码的相关知识,用幂等元的形式定义了环Fp+ uFp+vFp+uvFp上的二次剩余码,给出了其定义和性质,并讨论了它们与其扩展码之间的关系和对偶性质.最后,给出了环F3+uF3+vF3+uvF3上长为11的二次剩余码的幂等生成元的具体形式.     

Z_(p~2)上的循环码和负循环码

应用了Gray映射φ的概念,给出了Zpk+1中的1-pk-循环码与Fp上指标为pk-1长度为pkn的准循环码之间的关系;同时定义了Zp2→Zp2n的映射φ,并且研究了在它作用下负循环码与循环码的关系。     

对偶距离为5的极大自正交码及其子码

研究了自对偶码与其删截得到的极大自正交码的等价性问题。利用删截法构造出码长n满足21≤n≤29、对偶距离为5的二元极大自正交码。再用随机搜索算法研究了所得到的二元极大自正交码的子码,构造出它们的对偶距离为3和5的子码的生成矩阵。研究了这些子码构成的码链以及它们的对偶码构成的码链。利用所得到的码链,由Steane构造法构造出距离为5的具有很好参数的量子纠错码。     

距离为6的二元自对偶码的子码

用随机搜索算法研究了码长n满足22≤n≤30且距离为6的二元自对偶码的子码,构造出它们的对偶距离为3、4、5和6的子码的生成矩阵。研究了这些子码构成的码链以及它们的对偶码构成的码链。利用所得到的码链,由Steane构造法构造出距离为5和6的具有很好参数的量子纠错码,改进了前人得到的几个量子纠错码的参数。     

极化码与奇偶校验码的级联编码：面向5G及未来移动通信的编码方案

基于信道极化 定理而提出的极化码是目前唯一被严格理论证明可以达到香农容量限的编码,并被接受为第五代移动通信系统（5G）中短码控制信道的编码方案。本文首先给出极化码的编码和译码原理,然后提出一种极化码与奇偶校验码级联的设计方案,发送端编码器采用奇偶校验码作为外码,极化码作为内码的级联编码结构。接收端译码器采用基于奇偶校验辅助的连续消 除列表译码算法。相比于极化码与循环冗余校验码的级联方案,本文提出的级联设计方案具有更加优良的纠错性能,且没有提升编、译码的复杂度,有能力满足5G移动通信控制信道对纠错性能的要求。