基于非正规LDPC码的中继协作通信及其联合迭代译码的性能研究

 本文构造了一种适用于中继协作通信的非正规LDPC系统码,并将双非正规LDPC系统码应用于中继协作系统中. 提出了目的点接收机基于双LDPC码联合Tanner图的对多路接收信号进行联合迭代译码的新算法. 理论分析和数值模拟表明本文所提出的新方法将高效信道编码和协作技术有机地结合起来以充分实现编码协作所具有的潜在分集和编码增益,与非协作系统相比可显著地提高系统性能.     

基于联合译码的RS码中继协作系统设计

协作通信技术是通过一定规则使单天线终端能够共享其他用户的天线,从而达到空间分集的效果,能够有效地减轻通信系统中信道衰落的不良影响.RS码在短码且信息位一定的条件下,其译码复杂度较低,且具有较强的应对突发错误的能力.基于此,提出了一种基于联合译码的缩短RS码的中继编码协作系统方案.该方案通过在源节点设置码长自由的缩短RS...     

基于联合迭代检测译码的多中继RA编码协作系统

为提高协作系统的性能,提出一种RA码多中继编码协作通信系统。首先,在系统的源和中继节点处采用RA编码,推导出与目的节点接收码字对应的多层Tanner图;然后,以多层Tanner图为基础,结合MAP算法给出一种联合迭代检测译码新算法译码,完成目的点的信号检测。理论分析和数值模拟表明,所提出的新方法能够充分实现多中继编码协作所具有的潜在分集和编码增益,随着内外迭代次数的增加,误比特率性能迅速提升,在相同条件下明显优于编码非协作系统。     

基于有限域的QC-LDPC码编码协作通信及其联合迭代译码技术

为了提高系统的性能和易于工程实现,提出了基于有限域加群构造的QC-LDPC码,通过特殊的构造方法构造出满秩的QC-LDPC码并将之应用于编码中继协作通信系统的源节点和中继节点处,并由此构成了总体校验矩阵,导出了双层Tanner图,目的节点处采用基于双层Tanner图的联合迭代译码算法。仿真结果表明,误码率为10-5、迭代5次时,理想中继协作通信系统的性能好于非协作和非理想中继协作系统的性能,分别为1.3 dB和1 dB;并且S-D与R-D信道的信噪比相等时,S-R信道信噪比越高,非理想中继协作通信系统的性能越好。     

基于Turbo码的非理想中继协作性能研究

基于Turbo码的非理想中继信道协作方式是在加性高斯白噪声(AWGN)的环境下提出的一种协作通信方式。源节点将编码并调制后的信息分别传送给中继节点和目的节点,中继节点对接收到的码字进行译码、传送,目的节点接收2路不同的信号(一路是来自源节点未经过交织的信息比特和校验比特,另一路是来自中继信道经过交织后来的校验比特)并采用联合迭代的译码方式对其进行译码。仿真结果表明,同等条件下,基于Turbo码的非理想中继信道协作方式在纠错方面的性能远胜于点对点的Turbo码非协作方式。     

空时分组码在编码协作通信中的性能研究

为提高系统性能,有效抵抗衰落,提出了采用空时分组码的双中继编码协作通信系统,并给出了中继点使用Alamouti码的发送方式。根据源点和中继点产生LDPC码的整体校验矩阵,导出了目的点进行联合迭代译码所需的初始化消息。理论分析和数值模拟表明,在相同条件下,采用Alamouti码可以明显提高系统性能。当误比特率达到10-4,Alamouti码编码协作通信系统较相应的普通编码协作具有1.6 dB增益。     

协作通信中的中继技术研究

随着无线信道环境的复杂多样,本文引入了协作通信,并探讨了协作通信中的中继节点选择和功率分配两个重要的技术,最后提出了基于中继节点选择和功率分配的联合优化算法。     

网络-信道联合编码的DmF协作通信技术

提出了一种采用网络-信道编码的解调前传(DmF)协作通信方案.与译码前传(DF)相比,DmF协作方式在中继处只对信号进行解调而非译码,因此,大大降低了中继节点的复杂度.在由两个用户、一个中继节点和一个基站组成的通信模型中,采用LDPC信道编码与网络编码结合的方式,构造了一种DmF协作传输方式.在基站处,通过构造的H矩阵对来自两用户及中继的信号进行联合译码.仿真结果表明:所给方案的性能优于非协作方式及无网络编码的协作通信方式,随着信噪比的增加这种优势会更加明显;另外,DmF的性能与DF的非常接近,但其设备复杂度却大大降低,因此DmF比DF方式更具实用性.同时,该方案在降低设备复杂度、减少延迟、有效对抗无线信道慢衰落、提高通信性能及频谱利用率等方面都是非常有效的.     

一种新的终止LDPC迭代译码算法

在传统的卫星广播系统中,信道纠错通常采用BCH码级联LDPC码的方案以达到良好的误码率性能,例如DVB-S2系统。作为内码的LDPC码通常采用迭代译码,且迭代次数较高才能实现比较好的系统性能。借助BCH级联LDPC的结构,文中提出了将BCH检错嵌套进LDPC每一次迭代译码过程中的新的迭代译码结构。仿真结果表明,新算法以较低的BCH码检错运算复杂度换取了LDPC码迭代次数的明显下降,从而极大降低了迭代译码总体复杂度和译码时延,且整体纠错性能与原始LDPC译码后BCH纠错的算法相比基本保持不变。     

RS码与LDPC码的联合迭代译码

针对RS码与LDPC码的串行级联结构,提出了一种基于自适应置信传播(ABP)的联合迭代译码方法.译码时,LDPC码置信传播译码器输出的软信息作为RS码ABP译码器的输入;经过一定迭代译码后,RS码译码器输出的软信息又作为LDPC译码器的输入.软输入软输出的RS译码器与LDPC译码器之间经过多次信息传递,译码性能有很大提高.码长中等的LDPC码采用这种级联方案,可以有效克服短环的影响,消除错误平层.仿真结果显示:AWGN信道下这种基于ABP的RS码与LDPC码的联合迭代译码方案可以获得约0.8 dB的增益.     

A Hybrid Adaptive Relay Technique for Cooperative Communication System

Cooperative communication will increase the channel capacity, when the communicating terminals exceed more than two. Therefore, a relay is termed, as three-terminal unit is a fundamental for user cooperation. The cooperation provides throughput enhancement, reliability, and coverage improvement for wireless communication. Relay technique plays a vital role in cooperative communication in terms of increasing coverage range as well as spectral efficiency. In existing techniques Amplify Forward increase the noise and Decode Forward increase the computational cost of the receiver. In order to overcome the above limitation, a hybrid adaptive relay technique is proposed for cooperative communication system, which will initially check the channel quality of the end user received SNR. When the receiver does not able to decode the message, then the user will choose relay signal. We derived a closed form expression to find the outage probability and channel capacity for the Rayleigh fading channel. Finally, simulation results show the performance of proposed adaptive relay technique in comparison with traditional relay technique by considering both perfect and imperfect CSI.     

迭代结构的信源信道联合解码及其简化算法

信源信道联合解码算法中的迭代信道解码需要进行比特似然值和概率值转换,以及联乘、累加运算,增加了信道解码的计算复杂度,该文针对这一问题,直接利用信道解码的比特硬判决值和参数的先验概率,估计比特的外信息,用于迭代信道解码。基于高斯-马尔可夫信源参数的仿真实验表明,该简化算法大大降低了迭代信道解码算法的计算复杂度。与独立解码算法相比,简化的联合解码算法明显改善了接收参数的信噪比,同时不会明显降低原迭代结构解码算法的性能。     

协作通信网络中的中继节点选择技术

协作通信作为一种新型的通信模式越来越受到人们的关注,而中继节点选择技术是其关键技术之一,决定了协作能否带来性能增益。文章基于协同节点选择技术的性能评价标准给出了相应的分类方法,对近年来典型的协同节点选择算法并进行分析和比较,得出结论：只有根据系统需求合理地选择、配置中继节点才能更好地优化协同通信的性能。     

Iterative Joint Tone-Interference Cancellation and Decoding for MIMO-OFDM

In this paper, multi-input–multi-output orthogonal frequency-division multiplexing (MIMO-OFDM) is considered in the presence of multipath fading and multitone interference (MTI). The MIMO-OFDM system makes joint use of channel coding and orthogonal space–frequency block coding (OSFBC) on the transmit side and iterative processing on the receiver side for robustness and improved performance against the fading and MTI effects of the channel. The new iterative receiver is implemented by either an optimal a posteriori probability (APP) space–frequency detector or a soft-information-aided minimum-mean-squared-error (MMSE) combiner at its front end and a soft-input–soft-output channel decoder at its back end. An approximate error performance analysis is provided for the OSFBC-OFDM system under maximum-likelihood decoding to illustrate the interference mitigation efficiency of the system. Then, the two iterative receivers are compared in terms of their computational complexities and bit error rate (BER) performances. As depicted in the BER graphs, both iterative receivers provide an improvement in performance after only a few detection/decoding iterations. It is also shown that despite its suboptimality, the MMSE receiver has the potential to achieve a BER performance close to that of the APP detector at a significantly lower cost.      

空时编码协作中的中继选择与功率分配联合方案

提出了一种空时编码协作中的中继选择与功率分配联合方案,称为DD(Destination Decision)方案.该方案由目的终端根据协作终端的信道状态信息进行中继选择与功率分配,并决定各中继发送STBC编码矩阵的哪一列,从而避免了通过中继之间的信息交互进行中继选择的冲突.理论分析和仿真结果表明,此方案在保证分集阶数和误码率性能的同时,提高了系统容量.     

无线协作中继技术综述

无线协作中继技术具有低成本、扩大覆盖范围的作用,可以有效提高通信系统的可靠性和传输速率。本文对无线协作中继技术进行综述,主要讨论了协作中继的基本协议,并对协作中继的选择方案进行了比较分析。     

Interference Mitigation and Joint Decoding for Uplink LDPC-Coded Relay Cooperation

This paper proposes an efficient inter- ference mitigation and joint decoding scheme for uplink LDPC-coded relay cooperation over a Rayleigh fading channel, where a concatenation of Minimum-mean-squared error linear detectors （MMSE） and BP-based joint itera- tire decoding based on the introduced treble-layer Tanner graph are effectively designed to filter and decode the cor- rupted received sequence at a base station. It is demon- strated by theoretical analysis and numerical simulations that the proposed design can well combine the gains from coding and diversity, which consequently leads to a sig- nificant performance improvement over the conventional cooperation system under the same conditions.