半双工中继信道下联合LDPC码设计

为了提高解码前传半双工中继通信系统的编码增益,提出了一种联合LDPC码编码结构及其度分布优化方法。该结构视信源和中继子码为联合LDPC码的一部分,目的端根据从信源和中继接收的消息进行联合译码,同时获得信源和中继的信息。为了分析联合LDPC码的渐进性能,推导了AWGN信道下联合LDPC码的高斯近似密度进化算法。结合译码收敛条件和度分布约束关系,提出联合LDPC码的度分布优化问题。仿真结果表明：联合LDPC码的渐进性能及误码性能优于BE-LDPC码和独立处理（SP）码。     

删余低密度奇偶校验码的分析与设计

通信系统中在不同的信道条件下常采用不同的编码速率,删余码是实现这种策略的有效方式。该文基于高斯近似思想,分析了高斯白噪声信道上删余LDPC码的消息传递译码算法,并在推导出消息均值迭代公式的基础上提出了一种优化删余分布的方法。仿真结果表明,根据此优化方法设计的删余LDPC码在消息传递译码算法下,消息均值增长较快并且消息传递译码算法具有较快的收敛速度。     

基于LDPC码的BICM系统性能分析

低密度校验码(LDPC)由于其编码增益高、译码速度快、性能接近香农限的优点,目前得到学术界的广泛关注.文中简单介绍了LDPC码及其译码算法,在此基础上结合比特交织编码调制(BICM)系统,并在算法上作出了相应改进.仿真结果表明,在高斯信道、充分交织瑞利信道、相关瑞利衰落信道下,此算法正确有效.     

基于LDPC乘积码的BICM-ID方案性能分析

提出一种采用LDPC乘积码和BICM-ID相结合的编码调制技术.该方案编码采用LDPC乘积码,译码可以采取三个迭代过程:在解调器和译码器之间迭代,LDPC乘积码的分量码之间迭代,以及分量码内部迭代.因此采取合理的迭代译码策略,可以提高的译码效率.仿真结果显示,该方案在AWGN信道和Rayleigh信道条件下,与数字电视地面多媒体广播DTMB采用的编码调制方案相比具有更好的误比特性能.     

带宽有效传输下多进制LDPC码的不等错误保护

针对频谱有效的多进制低密度奇偶校验（Low-Density Parity-Check,LDPC）码编码调制系统,本文提出了一种在带宽有效传输下的两级不等保护方案,两级不等错误保护分别来自码字特性和高阶调制,充分利用了码字变量节点的度和高阶调制中比特的不等可靠性。编码调制系统采用多进制LDPC码与高阶调制匹配结合,无需信息转换,针对不同误符号率和误比特率的需求,可在符号级和比特级提供不同可靠性达到不等错误保护的目的。仿真结果表明,在AWGN信道下,采用16QAM调制方式的性能优于16PSK调制方式,利用变量节点的度和高阶调制提供的信息,码字的误符号率和误比特率具有明显的不等错误保护区分度,对于重要的比特给予了较强的保护。      

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。     

基于符号的LDPC码在OFDM水声通信仿真

低密度奇偶校验码(LDPC)具有结构简单、编码增益高、在高斯信道下接近香农限的性能和可并行译码等特点,是当前通信领域研究的热点。水下有限带宽、多径时变和高噪声等特点的信道使信号在传输时,产生的突发和随机错误使系统误码率较高,通信质量难以保证。提出基于符号的LDPC码的OFDM水声通信系统,利用基于符号的迭代编译码算法可有效纠正突发和随机错误,且与高阶调制结合可以提高水下有限频谱利用率。仿真结果表明:基于符号的LDPC码相比传统主流的Turbo码和卷积码,能以更低信噪比达到正交频分复用水声通信系统误码率的要求。     

基于LDPC码的BICM系统性能分析和改进

将低密度奇偶校验码(LDPC)与比特交织编码调制(BICM)技术相结合,分别给出了不同码长LDPC码在16QAM调制方式下AWGN信道中的性能,并针对不同星座点对比特保护能力的差异,提出了一种有效的内置交织编码算法,即首先对LDPC编码后的码字进行相应的内置交织变换,然后将LDPC码中的信息位调制到星座点中保护能力强的比特位上,在译码端进行相应的矩阵变换译码,计算机仿真结果表明,新方案在信噪比较低时优于传统的16QAM调制方案。     

高频谱效率LDPC编码调制系统

低密度校验(low-density parity-check,LDPC)码近年来成为纠错码领域的研究热点。基于LDPC码以及比特交织编码调制(bit-interleaved coded modulation,BICM)的概念,针对无线带宽受限信道,提出了一种具有较高编码增益和频谱效率的联合编码调制方案。高斯信道和瑞利衰落信道下的仿真均显示了该方案的良好性能。     

Optimization Design of Degree Distributions for Irregular LDPC Codes

针对非规则LDPC码的度分布优化,研究了差分进化算法,并利用差分进化算法得到了最大门限的度分布序列,同时在AWGN信道下,通过高斯近似方法得到了在该度分布对下的较精确的LDPC译码门限.通过仿真发现,在改进后的优化算法中的度分布对得到了更高的门限值.同时高斯近似还能应用到其他高效纠错码,对现代高效纠错码具有重要的指导意义.     

结合6-QAM和双层LDPC码的编码调制研究

针对阶数为3 ×2p的非标准调制与纠错编码难以匹配的问题,提出了一种面向6阶正交幅度调制(QAM)的双层编码调制传输方案.在发送端,采用有限域GF(2)低密度奇偶校验(LDPC)码与GF(3)LDPC码进行分层编码,并将两种编码码字映射为6进制码字后进行6-QAM调制;在接收端,根据GF(2) LDPC码和GF(3) ...     

具有不等错误保护特性的LDPC 编码调制方案

针对LDPC（low-density parity-check）编码调制系统，提出了一种新的具有不等错误保护特性的调制方案，在一个码字内，利用不同的调制方式对于重要的比特给予较强的保护，对于次要的比特给予较弱的保护，该方案既适用于非规则LDPC码，也适用于规则LDPC码。计算机仿真结果表明，新方案的性能是传统16QAM及4QAM的折衷，当采用1／2码率时，其频带利用率与8PSK相同，但是误码率性能优于8PSK。新方案的性能优于现有文献中基于比特可靠性的调制映射方案，并采用EXIT（extrinsic information transfer）图对新方案的优异性能给出了解释。     

5G通信中的极化码在高阶调制下的应用

极化码作为信道编码领域的一类新型编码方案,已经被确定为5G移动通信系统中增强移动宽带(Enhanced Mobile Broadband,eMBB)场景下控制信道的编码方案。为了提高5G通信中的频带利用率和信息传输速率,提出将极化码与高阶调制技术相结合,针对16QAM和256QAM两种调制方式,建立和仿真了基于极化码的高阶调制通信系统。在加性高斯白噪声(Additive White Gaussian Noise,AWGN)信道模型下采用逐次消除(Successive Cancellation,SC)译码算法对不同参数的极化码进行仿真比较。仿真结果表明,在现有5G标准控制信道的16QAM模型下,码长N=1024,码率R=1/3,信噪比Eb/N0=6 dB时,极化码误码率可以达到10^-5。未来极化码的应用将推广到数据信道,在256QAM调制方式下,也体现出较好的纠错性能;在16QAM调制方式下,将极化码与同等速率的LDPC码及卷积码相比较,性能增益也有良好的体现。     

Monitoring Data Management Information System for Securities Market

The quadrature amplitude modulation (QAM) is the basic technology on high speed broadband communication physical level symbol mapping. Systems requiring lower signal to noise ratio to achieve the same error probability are more power-efficient. The usage of high order modulation is limited due to its low power efficiency compared to lower order modulation. This paper combines the characteristics of Gray code symbol mapping for QAM constellation to design a soft decision algorithm based on signal diversity (div-log-MAP). The bottle-neck of the low power efficiency is overcome and highest power efficiency can be realized. The performance of div-log-MAP can beyond the performance of log maximum a posteriori probability algorithm. At the same time, the proposed algorithm is a more effective method to utilize high order QAM modulation on high speed broadband communication.     

具有低相位偏差敏感度的异步双层QAM调制

高阶QAM(Quadrature Amplitude Modulation)调制是提高频谱效率的一个有效途径,但它对相位偏差容忍度较差.文章提出了一种异步双层QAM调制方法,可在发射端用较低的调制阶数实现和传统高阶QAM调制相当的频谱效率,并分别针对提出的异步双层QAM调制和传统QAM调制,推导了平坦瑞利块衰落信道下固定相位偏差的误符号率闭合解析表达式.理论分析与计算机仿真结果吻合,研究表明,误符号率为10^-1时,异步双层256-QAM调制在相位偏差为0.9度的误符号率性能与无相位偏差情况比较,差异仅为0.3dB;而传统高阶4096-QAM调制的差异为11dB.     

A Tight BER Upper Bound for Bit-Interleaved Coded Modulation with Square QAM and Gray Labeling

Bit-interleaved coded modulation (BICM) is a bandwidth-efficient coded system with diversity order higher than that of Ungerboeck's trellis-coded modulation on fading channels. In this paper, we investigate the BER (bit error rate) performance of BICM in the additive white Gaussian and Rayleigh fading channels. A new upper bound is given for the square QAM constellation with gray labeling, which constitutes a large portion of practical applications of BICM systems. The new upper bound is tighter than the well-known BICM union bound proposed in G. Caire et al. (1998)     

基于多元LDPC码的迭代符号定时恢复

针对极低/低信噪比深空通信中传统符号定时恢复难的问题,本文提出了一种联合符号定时恢复与多元LDPC迭代译码的方案。该方案将Mueller& Muller符号定时恢复算法与迭代译码方法相结合,对符号周期内的动态时延进行校正。根据译码反馈信息的不同,迭代译码方法可分为基于译码硬信息和译码软信息两种迭代方法。仿真结果表明,在高阶调制、低信噪比和动态时延下,基于两种迭代方法的符号定时恢复算法均取得了接近于理想情况的性能,且收敛速度快,适合于工程实现。其中,由于基于译码软信息迭代的符号定时恢复算法保留了更完整的概率信息,因而性能更优。      

SER Analysis of QAM with Space Diversity in Rayleigh Fading Channels

This paper derives the symbol error probability for quadrature amplitude modulation(QAM) with L-fold space diversity in Rayleigh fading channels. Two combining techniques, maximal ratio combining(MRC) and selection combining(SC), are considered. The formula for MRC space diversity is obtained by averaging the symbol error probability of M-ary QAM in an additive white Gaussian noise(AWGN) channel over a chi-square distribution with 2L degrees of freedom. The obtained formula overcomes the limitations of the earlier work, which has been limited only to deriving the symbol error rate(SER) of QAM with two branch MRC space diversity. The formula for SC space diversity is obtained by averaging the symbol error probability of M-ary QAM in an AWGN channel over the distribution of the maximum signal-to-noise ratio among all of the diversity channels for SC space diversity. No analysis for QAM with SC space diversity has been reported yet. Analytical results show that the probability of error decreases with the order of diversity. We can also see that the incremental diversity gain per additional branch decreases as the number of branches becomes larger. On the other hand, the performance of 16 QAM with MRC becomes much better than that of SC as the number of branches becomes larger. By giving the order of diversity, L, and the number of signal points, M, we have been able to obtain the SER performance of QAM with general space diversity. These results can be used to determine the order of diversity to achieve the desired SER in land mobile communication system employing QAM modulation.     

高阶调制解调下的低复杂度软信息求解

现代通信系统中,软译码可有效提升译码性能,高阶调制如MQAM和MPSK能够在不增加带宽的同时获得高的传输速率。但高阶调制解调模式下软信息的精确求解过于复杂,目前已有的近似算法性能损失过大。针对软输入技术,结合16QAM和32PSK 2种高阶调制方式,对软信息计算作进一步分析,提出了采用数值逼近的方法对16QAM的最小距离软信息计算公式进行修正和采用旋转坐标转换软信息量度方案的方法对32PSK的软信息计算公式进行修正的2种算法。结合LDPC码的仿真结果表明,算法在不增加计算复杂度的前提下,其性能仍能进一步逼近理论算法。     

A new LDPC decoding scheme for PDM-8QAM BICM coherent optical communication system

A new log-likelihood ratio (LLR) message estimation method is proposed for polarization-division multiplexing eight quadrature amplitude modulation (PDM-8QAM) bit-interleaved coded modulation (BICM) optical communication system. The formulation of the posterior probability is theoretically analyzed, and the way to reduce the pre-decoding bit error rate (BER) of the low density parity check (LDPC) decoder for PDM-8QAM constellations is presented. Simulation results show that it outperforms the traditional scheme, i.e., the new post-decoding BER is decreased down to 50% of that of the traditional post-decoding algorithm.