不等概率可变长符号联合信源信道编码的调制

传统的信源信道编码调制,都是基于四十年代香农分离理论的比特级和定长符号级解调译码,采用均匀分布和等概率的星座映射,在资源受限的无线通信系统中,难以与动态变化的多径信道相匹配,不可逾越通信技术发展所面对的可靠性墙和功耗墙等障碍.本文针对比特级和定长符号级调制/解调译码框架的局限,将变长信源信道编码与非等概率、优化的非均匀APSK(Amplitude Phase Shift Keying)调制星座映射相结合,提出了不等概率可变长符号联合信源信道编码的调制方法.仿真实验结果表明:该方法在10的-5次方量级的符号差错率下,同现存的符号级2D-8PSK方法比较,至少可获得约2.5dB的功率信噪比增益,同现存的比特级16APSK方法比较,至少可获得约1.1dB的功率信噪比增益.     

基于重复累积码的BICM系统译码算法

重复累积码(RA)由于其编译码复杂度低、性能接近香农限的优点,目前得到学术界的广泛关注。文中研究了RA码及其译码算法,并将其应用于比特交织编码调制(BICM)系统。针对低信噪比下基于RA码的编码调制系统误码率较高的问题,提出了一种改进算法,该算法通过在解调器和译码器之间引入迭代处理,利用译码器输出的外信息改善解映射结果,从而降低了系统误码率。仿真结果表明,在加性高斯白噪声(AWGN)信道、瑞利(Rayleigh)衰落信道下,BICM系统使用迭代的译码算法与原算法相比,误码性能有较明显提高。     

编码64DAPSK信号的软输出解调

基于子载波采用64DAPSK调制的OFDM系统,提出了卷积编码64DAPSK信号的软输出解调方法。仿真结果表明,在AWGN信道、平坦Rayleigh衰落信道和多径Rayleigh衰落信道下,前向纠错编码采用速率3/4的punctured卷积码时,与64DAPSK信号的硬输出解调译码方法相比,系统的误比特性能可改善约2dB。文章提出的新方法同样适用于采用卷积编码64DAPSK调制的其它系统。     

基于LT码的LBCMP迭代纠错方法

针对删除信道中发生错误的数据包,提出联合信道编码的LBCMP迭代纠错方法,该方法充分利用错误数据包中含有的正确信息,将LT编码包作为冗余纠错包与线性分组码相结合,并采用MP迭代译码方法进行纠错.理论分析及实验结果表明,采用LBCMP迭代方法可以减少为恢复错误数据包所需要的信源编码包数量.     

基于Simulink的平坦瑞利衰落信道的建模与性能分析

该文利用Simulink建立了平坦瑞利衰落信道仿真模型,分别给出无信道编码和有信道编码两种情况下的建模仿真与性能。信道编码采用卷积码,译码算法采用Viterbi译码。仿真结果表明:在无信道编码情况下,由于深度衰落的影响,平坦瑞利衰落信道的误码性能与信噪比成线性关系,这与理论分析结果相一致。而基于卷积码的平坦瑞利衰落信道的性能在高信噪比有明显改善,但低信噪比改善有限。同时,仿真中给出不同的约束长度的卷积码,仿真表明卷积码的约束长度越长性能越好。     

GF(2p)LDPC编码的相位调制OFDM系统在瑞利衰落信道的性能

OFDM是一项能有效对抗高速无线通信中多径衰落的关键技术，为了进一步提高OFDM系统的误码性能，许多信道编码技术已被应用于OFDM系统中，二元域LDPC码以其近香农限的误码性能和较低的译码复杂度成为研究的热点。在AWGN信道下，多元域LDPC码比等效码长的二元域LDPC码有更好的纠错性能。本文提出了一种将多元域LDPC码经过MPSK调制后用于OFDM系统的新方法。仿真结果表明，在多径衰落信道下，通过合理选择多元LDPC码域的阶数和调制的方法，多元域LDPC编码的高阶调制OFDM系统比等效码长的二元域LDPC编码OFDM系统具有更好的性能，并且由于采用了多元域LDPC的快速BP译码，译码复杂度只是稍有增加。     

基于高性能编码调制映射的联合解调译码方法

对于功率受限的加性高斯白噪声（Additive White Gaussian Noise,AWGN）信道,当具有高斯分布的信号作为信道输入时,信息传输性能接近信道容量.为了传输性能接近容量限,本文采用优化的非均匀排布APSK（Amplitude Phase Shift Keying）星座取代传统的多维QAM（Quadrature Amplitude Modulation）调制星座图,利用二进制交换算法（Binary Switching Algorithm,BSA）进行星座图的反馈后哈姆尼克均值优化,设计了一种新型的"4+12F-APSK"非均匀排布的星座映射方案,并与BICM-ID（Bit Interleaved Coded Modulation-Iterative Decoding）解调译码相结合,提出了基于高性能编码调制映射的联合解调译码方法,有效地解决了接近信道容量限的联合解调译码的难题.实验结果表明,在瑞利衰落信道误比特率在10的-5次方量级时,该方法比传统的MSEW（Maximum Squared Euclidean Weight）,GRAY,SP（Set Partitioning）三种矩形QAM调制方案的译码性能至少改善0.6dB;在AWGN信道误比特率在10的-3次方量级时,该方法比传统的MSEW和GRAY映射至少改善0.3dB.同时,与其他16APSK映射方案相比,该方法无论是在瑞丽衰落信道还是在AWGN信道条件下,在相同的误比特率量级上,都具有1dB~2dB的译码性能增益,有效地逼近了传输容量限.该方法在移动通信和电视广播通信等资源有限网络中具有广泛的应用前景.     

宽带移动通信中Turbo乘积码的仿真研究

推出了一种新型的纠错码——Turbo乘积码(TPC),描述了Turbo乘积码的编译码基本思想,详细地分析了TPC的Turbo软迭代译码的核心思想,并对AWGN信道和瑞利衰落信道下的TPC的译码性能做了仿真分析,从仿真结果可以看出,在高编码效率时,TPC不仅具有更高的码率,而且可以获得很好的误码率性能,所以乘积码的软迭代译码方案有很好的应用性,在未来的宽带移动通信中具有广阔的应用前景。     

一种利用信源冗余的Turbo均衡新算法

为克服无线衰落信道中严重的符号间干扰( ISI)的影响,提出了一种新的利用信源冗余的Turbo均衡算法。该算法将联合信源信道译码技术与Turbo均衡技术结合起来,在均衡、译码、信源之间建立起软信息交互的环路,有效提高了整体接收的性能。外信息传递( EXIT)图分析与计算机仿真均表明,尽管信源冗余给译码器带来的性能提升较为有限,但是将这部分信息反馈回均衡器后,在严重ISI信道,信源冗余度为70%时,整体接收的性能改善约为9.5 dB,基本达到了理想加性高斯白噪声( AWGN)信道下的误码性能。     

基于TTCM的联合编码调制算法

提出了一种具有高频带利用率和高重建质量的联合编码调制算法.采用Turbo码网格编码调制TTCM作为编码调制(CM)方案,按"最小化端到端失真"准则最优化设计信源解码器,直接利用TTCM解码输出的软判决值进行信源译码.仿真表明,相对于硬判决分离译码,本文算法将重建信号的信噪比提高了约2dB.     

一种利用信源冗余的Turbo均衡新算法

为克服无线衰落信道中严重的符号间干扰(ISI)的影响,提出了一种新的利用信源冗余的Turbo均衡算法。该算法将联合信源信道译码技术与Turbo均衡技术结合起来,在均衡、译码、信源之间建立起软信息交互的环路,有效提高了整体接收的性能。外信息传递(EXIT)图分析与计算机仿真均表明,尽管信源冗余给译码器带来的性能提升较为有限,但是将这部分信息反馈回均衡器后,在严重ISI信道,信源冗余度为70%时,整体接收的性能改善约为9.5 dB,基本达到了理想加性高斯白噪声（AWGN）信道下的误码性能。     

BICM在差分跳频系统中的应用

将比特交织编码调制(BICM)技术应用于差分跳频(DFH)通信系统,在加性白高斯噪声(AwGN)信道及频率非选择性瑞利慢衰落信道下,对采用无迭代译码及迭代译码的系统比特误码率(BER)上界进行了理论推导及数值仿真验证,并与传统的差分跳频系统的性能进行了比较.其数值仿真结果表明:采用BICM技术的差分跳频系统,可以在不增加跳频带宽及译码复杂度的情况下,利用最优卷积码增大了其G函数网格图的最小自由距离.同时对于可用频率数为16的无迭代译码BICM/DFH,当BER为10-1时,在瑞利信道下相对于CHESS系统而言,其性能改善可达6dB.若采用迭代译码,则当BER为10-1时,其性能相对于无迭代译码可进一步改善3,dB.     

基于2-FSK／4-PSK调制的BICM系统

文中提出一种基于2-FSK／4-PSK调制的比特交织编码调制系统（BICM）。理论分析和计算机仿真表明无论在AWGN信道或是Rayleigh衰落信道下，通过合理控制2-FSK／4-PSK调制，BICM系统的性能都有所提高，且在衰落信道下新系统将达到基于8PSK调制的BICM-ID系统多次迭代的效果。     

一种8VSB Turbo格状编码调制方案

本文阐述这了一种适用于带限信道的８ＶＳＢ Ｔｕｒｂｏ格状编码制方案,它把纠错极强的Ｔｕｒｔｏ码和频带效率极高的格状编码调制结合,具有极强的信道传输能力。同时给出了相应的迭代译码算法及其误码率曲线。     

一种面向物联网的轻量级增强型长距离物理层设计方法

为了提高LoRa在衰落信道下的误码率性能,该文设计了一种轻量级的增强型长距离(EnLoRa)物理层。首先,采用循环码移位键控(CCSK)作为纠错码,级联对角矩阵交织和啁啾扩频(CSS)调制技术,构造了一种新的比特交织编码调制(BICM)结构。然后,基于该结构,提出了一种基于比特对数似然比信息的软CSS解调和软译码算法,并将译码输出后的外信息作为先验信息反馈至解调模块,进行迭代译码。仿真结果表明,与相同码率的LoRa系统对比,EnLoRa系统在高斯信道下的编码增益提高了0.8 dB,在瑞利信道下的编码增益提高了7 dB。在此基础之上,通过多次迭代译码,还可以获得最大2.5 dB的额外收益。时间复杂度增加不到10%,空间复杂度增幅可忽略不计。该方法可望进一步降低物联网节点的功耗,在室内、市区和工业等复杂多径场景具有较大的应用价值。     

串行级联卷积码在AWGN信道上的性能分析

文中对串行级联卷积编码（Serial Concatenated Convolutional Code,SCCC）的原理和结构进行了详细的分析,并对其在低信噪比条件下通过AWGN信道时的纠错能力进行了仿真研究。仿真结果表明,在相同信噪比的情况下,交织器的交织长度和接收端译码算法的迭代次数都对系统误码率有很大影响,并给出了合适的交织长度和迭代次数,从而以较小的代价获得更好的译码性能。     

MARC中联合BICM-ID和网络编码设计及性能分析

联合网络信道编码是将网络编码和信道编码联合处理,通过联合处理网络信道编码可以增加带有噪声信道的分集数,从而进一步提高网络容量。结合联合网络信道编码的思想,基于比特交织编码调制迭代译码(BICM-ID)设计了两种应用于多址接入中继信道(MARC)环境中的联合网络信道编码方案,并对这两种方案进行了仿真比较。仿真结果表明:在译码之前对解调后的软信息直接进行网络译码相比于对译码后的外信息进行网络译码能更加有效地利用中继信道传输的冗余信息。     

瑞利衰落信道下的Turbo均衡

Turbo均衡是一种将Turbo原理和均衡技术结合起来的技术。他通过反复均衡和信道译码来提高接收机性能。针时瑞利衰落信道，采用基于线性滤波器的软输入／软输出均衡器来消除码间干扰，其系数由最小均方误差准则确定。译码器采用最大后验概率算法时卷积码译码。考虑到瑞利衰落信道为随机信道，用非相干检测时信道进行估计。接收机通过联合均衡和译码以充分利用已经获得的信息，实现信道估计及信道均衡与信道译码的迭代更新。仿真结果表明其性能不仅远远优于非迭代系统．而且在信噪比高于4dB时几乎可以完全消除符号间干扰的影响，与MAPSE相比其复杂度大大降低。     

基于脉冲位置调制的无线光通信多级编码调制及其多阶段解调译码算法

针对无线光通信脉冲位置调制(PPM)与信道编码的结合应用,提出了一种多级编码调制方案,利用多级编码的多级标签结构,将PPM符号所对应的分组比特分拆到不同子码通道的码字中,同时结合PPM的信号集分割和极大似然检测解调方法,推导了方案的多阶段解调译码算法。在弱湍流大气条件下的仿真分析表明,PPM多级编码调制相对单级编码调制在误码率10-6下获得0.85 dB以上的增益,且可实现对不同重要程度信息段的不等差错保护。在分量码码型给定的条件下,按纠错能力逐级配置分量码并采用所推导的多阶段解调译码,可为系统提供更好差错性能,优于直接的并行译码方法。     

信源反馈条件下Raptor码的一种解码算法

在Raptor码普通译码方法的基础上,结合信源信道联合译码方法,提出一种利用信源解码器反馈信息作为输入的改进译码的算法,并对此算法进行试验仿真以及参数研究。测试结果显示,在信源信道联合编码条件下,使用这种双信息来源的译码的算法,可以使得信道解码的成功率大幅提高,残留误码率大幅降低。最后,将这种算法与JPEG2000信源编码结合测试,图像的PSNR值比普通译码方法最高提高了6dB。在信道条件恶劣的无线传输中具有重要意义。