CBFF信道下基于信道辨识自适应Turbo码译码算法研究

分析了分组相关快衰落信道（CBFF）的特性,推导出该信道下Turbo码译码算法;研究了信噪比对系统性能影响的规律,将信噪比分布分为高信噪比区、中信噪比区和低信噪比区;利用聚类分析,对当前信道进行辨识,对于不同的信道状态,自适应选择迭代译码次数,此方案可以兼顾系统性能和译码速度,得到较低的平均误比特率和较高的平均译码速度.仿真结果说明,在分组相关快衰落信道下,与固定迭代次数译码和相关文献中的自适应算法相比较,采用文中提出的基于信道辨识的自适应Turbo码译码算法,兼顾性能与速度,误比特性能和译码速度上均有所提高.     

基于预译码技术的Turbo码译码方法

针对现有双二进制Turbo码译码器对预译码所得信息利用率低的问题,提出了基于预译码技术的Turbo码译码方法。该方法将预译码所得的后验似然比转换为后验概率并作为正式译码的先验概率。仿真结果表明,该方法可以提升0.3dB的译码性能,并且译码时延以及资源消耗和改进前保持一致。为了降低FPGA实现的复杂度,分支度量矩阵采用查找表的方式生成,在时钟频率为38.4MHz的情况下,一次译码迭代为5ms左右。     

Turbo码迭代译码过程中的分岔与混沌

文中提出了从理论上分析Turbo码性能的一种方法,即从非线性动力学的角度对turbo码进行分析,研究了Turbo码迭代译码过程中的不动点,以及分岔与混沌现象.     

Turbo码在3GPP短帧数据传输中的性能分析

国际电信联合会在UMTS/3GPP规范中推荐8状态Turbo码与256状态卷积码作为数据纠错的方案.本文基于8状态Turbo码输出码字的距离谱分布特性,对短帧数据传输中Turbo码的误码性能联合界进行了估计,并进行了验证.仿真结果同时显示出在信噪比高于1.75dB时Turbo码的误码性能优于256状态卷积码,且具有更低的译码复杂度.     

基于SISO模型Turbo码外信息的应用研究

论文明确了Turbo译码中"外信息"的具体含义,进一步阐述其在迭代译码过程里的作用,同时基于SISO模型[1]给出两种外信息使用方法,揭示了BER随迭代次数增加而下降的原因,仿真结果也证明了分析结果的正确性.最后使用"全局最优"规则,讨论了外信息的最佳运用.     

一种滑窗结构的Turbo译码器实现方法

Turbo码具有良好的译码性能,将其应用在战术数据链中,能提高数据链系统的抗干扰性和可靠性。对于帧长较长的Turbo码,采用传统的max-log-map算法将导致译码延时大,资源消耗多,无法满足弹载数据链高速率、小型化的要求。对每帧数据加滑动窗处理后,能有效降低Turbo码的译码延时,减少资源消耗,提高译码器吞吐率。该算法在FPGA平台进行了功能和时序仿真,仿真结果表明,该实现方法具有较高编码增益和译码速率,满足战术数据链指标要求。     

一种改进的TPC混合译码算法

为简化Turbo乘积码(Turbo Product Code,TPC)译码处理过程,缩短接收机译码时延,针对航天测控领域应用广泛的子码为扩展汉明码的TPC码,提出一种改进的混合译码算法。改进算法以传统混合译码算法为基础,把SISO和HIHO两种译码器相结合,优化软输入输出(Soft In Soft Out,SISO)中的外信息计算方式,纠正硬输入输出(Hard In Hard Out,HIHO)中的特殊错误图样,并引入切换门限完成SISO到HIHO的自适应切换,实现了基于码字可靠性的智能译码。仿真表明,对于TPC码(64,57)2,误码率为10-5时,改进算法在不减弱译码性能的前提下,复杂度仅为原算法的1/2。改进算法的提出及应用,将有利于航天测控设备小型化和国产化。     

基于遗传算法改进的LDPC码译码器结构

针对LDPC码的BP译码器比最大似然译码器译码准确性低,提出了基于遗传算法改进的LDPC码译码器结构。该译码器结构首先引入卷积神经网络来去除传统BP译码器在译码中的估计误差,然后将遗传算法应用到BP译码中,仿照遗传算法的过程,将所有变量节点作为一个种群,每一个变量节点作为一个个体,对应的变量节点传递给校验节点的概率信息作为基因,通过对优势个体的优秀基因进行加强或者对劣势个体的交叉基因进行削弱,以达到整个种群更加适应环境,从而提高译码性能。仿真实验结果表明,GABP-CNN译码器比标准的BP译码器可以获得更好的纠错性能,尤其是在高信噪比环境下译码性能有较大的提升;但是改进的译码器结构在提高译码性能的情况下,系统运行时间上较传统BP译码器略多。     

基于线性约束关系的LDPC码校验矩阵盲识别算法

针对误码条件下低密度奇偶校验码(LDPC)的校验矩阵难以逆向构造的问题,提出了基于线性约束关系的LDPC码校验矩阵盲识别算法。该算法通过对含错矩阵进行列消元,结合校验向量的判定准则,筛选对偶向量中LDPC码校验向量,辨识和剔除被截获数据中的含错码组然后进行迭代,不断剔除被截获数据中的误码码组,提高无误码码组的比例。将原误码条件下的棘手问题,退化为无误码条件下的线性约束关系的重建问题,进而解决了误码条件下的LDPC码的盲识别问题。仿真实验结果表明,在误码率小于10~(-4)的非合作条件下,利用本文的算法,接收方可以重建发送方使用的LDPC码校验矩阵。     

浅海水声信道中重复累积码性能研究

针对浅海水声信道的强多途、长时延、严重衰落等特点,需采用性能好、能够实现线性编译码便于实时处理的信道纠错码技术以提高水声通信系统可靠性的问题,提出重复累积(Repeat-Accumulate针对浅海水声信道的强多途、长时延、严重衰落等特点,需采用性能好、能够实现线性编译码便于实时处理的信道纠错码技术以提高水声通信系统可靠性的问题,提出重复累积(Repeat-AccumulateRA)码作为浅海水声信道的纠错码方案。建立RA码在浅海水声信道中的仿真模型,比较其在不同浅海水声信道模型下的性能,通过水池数据传输实验研究编译码参数对RA码性能的影响,并以水下图像传输实验进一步验证该编码方案。仿真和实验结果表明：RA码在浅海水声通信系统中具有较强的纠错能力,选择合适的参数会进一步提高编码增益。与Turbo码和LDPC码的编译码复杂度对比,RA码能够实现线性时间编译码,算法复杂度低,硬件实现简单,在水声通信中具有非常好的应用前景。     

在DSP中实现高效的CRC算法

在数据传输过程中,经常需要对传输的数据进行CRC校验,在弹载DSP上进行CRC校验时,对大量的数据进行CRC基本算法校验将占用大量CPU资源,如何针对DSP中的16位操作指令,将基本的算法进行演变,得到适合于DSP中运行的高效算法,在DSP中更快实现数据的快速CRC校验,对于整个弹载DSP运行效率的提高有着重要的意义.     

Morse电码自动译码系统

Morse码自动译码方法,使用锁相环锁定Morse码频率,然后通过译码处理器捕捉Morse码并计算点码、划码及码间隔的时长,从而根据点码与划码的组合自动译出字符并显示到终端.该译码算法步骤包括定义译码窗口与字符析出、编制Morse码字符表.软件编制分为高低电平时长的计算程序和字符析出程序两个主要部分.     

一族适用于空间通信的原型图LDPC码

针对已有AR4JA码译码复杂度较高的问题,结合空间通信的特点,构造了一族新的基于原型图的码率兼容LDPC码。这族码的译码门限距信道容量都在0.5 dB内,而且最小码距随码长线性增长,从而有利于降低误码平台。此外,由于具有相同的原型图结构,可以用同一个译码器完成不同码率码的译码。本文从理论和计算机仿真两方面说明,所提出的原型图LDPC码与NASA JPL向CCSDS递交的AR4JA原型图LDPC码相比,性能相近,而译码计算复杂度更低。     

基于m序列Turbo码的伪随机交织器及其仿真

基于m序列Turbo码的伪随机交织器由计数器、序列生成器、读写信号控制、复合控制及数据地址R/W模块构成.一个周期包括计数器初始化、读写信号控制、模N计数器加1、复位信号等步骤.其仿真以帧长为1024输入数据为例,在Turbo码系统中,将传统交织器和所设计伪随机交织器对系统性能的影响进行比较.     

LDPC码在跳频通信系统中的应用

LDPC码是目前一种十分先进的纠错编码技术.文中介绍了LDPC码的基本编码和译码原理,并模拟仿真了LDPC码在跳频通信中的应用,说明了采用LDPC编码能够取得比RS码更好的抗干扰性能.     

循环冗余校验分布式算法的理论推导及FPGA实现

循环冗余校验(CRC)算法广泛应用于测控及通信领域以提高数据传输的可靠性。传统的按位计算CRC校验值的方法不能满足高速信号处理的要求。利用FPGA查找表结构以及并行分布式运算的特点,在很大程度上可以突破处理速度上的瓶颈。本文对CRC分布式算法进行了公式推导,该方法可以衍生出针对任何阶次生成多项式以及任意处理位宽的CRC分布式算法。该算法在实际应用中获得了很高的处理速度和很好的稳定性。     

一种快速直接的长码捕获方法

传统的PMF-FFT算法用于直接长码捕获时,每次只能搜索一个码片相位,FFT的运算次数较多,捕获时间长,大步进PMF-FFT算法每次可以搜索多个码片相位,减小FFT的运算次数,从而加快了捕获速度.实验结果表明,该算法在长码捕获过程中能取得良好的捕获性能,具有广阔的应用前景.     

基于APD的Turbo码编码PPM差错性能分析

在推导了未编码256-ray PPM的符号差错率相对平均发射功率的关系式之后,仿真分析了Turbo码编码PPM与未编码PPM的符号差错率以及850nm和1550nm两种波长激光的符号差错率.分析比较结果表明,未编码时,在相同符号差错率下,波长为1550nm的激光相对850nm激光可节约平均发射功率约3dB;引入Turbo码编码,对同一波长激光,在给定交织长度下相对未编码时可获得3～4dB的编码增益.     

低密度奇偶校验码及其应用前景

低密度奇偶校验码(LDPC)以二分图表示,译码采用迭代方式.它对具有相同节点度数分布的码集合进行渐近分析,然后通过密度进化,计算出置信传播算法的门限值或传输容量.LDPC可应用于新一代高速数据电台或参与系统ARQ和信道估计.     

基于变分正则化参数估计的伪码调相引信重构式干扰方法

基于截获信号的参数估计及重构的重构式干扰能够在恶劣电磁环境下确保干扰信号同引信信号的相干性,从而显著提高干扰效果,是新一代引信干扰机的重要技术特征,重构式干扰的关键在于低信噪比条件下截获信号调制参数的精确估计,但伪码调相信号的相位突变特性导致其参数难以通过传统时频分析获得。针对这一问题,提出基于变分正则化参数估计的伪码调相引信重构式干扰方法。通过插值傅里叶精确估计截获信号的中心频率,并将截获信号下变频为零中频信号;利用伪码序列的稀疏性,设计变分正则化迭代算法从零中频信号估计截获信号的伪码序列;根据参数估计结果重构引信信号,通过仿真及试验验证所提方法的性能。研究结果表明：所提方法在-10 dB截获信噪比条件下具有优良的参数估计性能,低截获信噪比条件下基于参数估计的重构式干扰效果优于传统的预置波形干扰及转发式干扰。