M-QAM调制下极化码的构造研究

研究了当采用最常用的M-QAM调制时极化码构造的问题。在M-QAM调制时无法确定极化码的码元噪声功率，从而导致无法有效地进行信道极化。针对该问题，对M-QAM调制符号中的每个比特进行了研究，得到所有调制符号对应的比特的变化规律，通过这一规律，可以将高阶调制信道分解为多个平行的并具有固定噪声功率的二进制输入子信道，使得极化码在M-QAM调制下的构造问题变为了常规的二进制输入信道下的构造问题，并以此实现了M-QAM调制时极化码的构造。针对常用的格雷映射下的M-PAM/M-QAM调制进行了设计并仿真，仿真结果显示该构造方法能明显地提升性能。     

极化码在水下光通信系统中的应用研究

为了验证不同水质条件对水下光通信的影响,采用蒙特卡罗模拟算法模拟了水下光信道的离散冲激响应。在此基础上结合具有抗衰落优点的正交频分复用技术搭建了水下光通信系统,针对收发端已知信道状态信息前提下,采用16正交幅度调制方式,结合蒙特卡罗构造算法完成极化码的构造,译码端使用基于循环冗余校验辅助的串行抵消译码算法,设计并实现了基于正交频分复用技术的水下光通信系统中的极化码编译码方案。通过实验验证了不同水质条件下码长等参数对极化码性能的影响,证明了在高信噪比时,极化码相比同等码长的低密度奇偶校验码在不同水质下具有0.2 dB～0.6 dB左右的性能增益;随着水质环境越差,其渐进性能优势表现得越明显,且不会出现误码平层的问题。极化码的编码结构更加清晰简单,译码复杂度与低密度奇偶校验码相差不大,且在译码中不需要多次迭代。因此相比于其他编码方案,极化码具有较低的编译码复杂度,在水下光通信场景中具有很强的竞争力和应用潜力。     

BICM系统中一种低复杂度的迭代解映射算法

比特交织编码调制(BICM)系统中迭代解映射算法具有与调制阶数和星座点数的乘积相关的计算复杂度,不利于实时应用.为了降低其复杂度,针对采用LDPC编码的BICM系统,提出了一种利用硬判决结果进行反馈的简化迭代算法,并在无反馈信息的首次迭代时采用了基于判决边界的软信息算法.仿真结果表明,算法在高斯白噪声下与软信息迭代算法的性能只有0.04~0.06 dB的差距,但其计算复杂度仅与调制阶数相关,利于实际应用.     

改进的多进制LDPC码的EBF算法

针对随机构造多进制LDPC码编码复杂度高的问题,基于具有线性编码复杂度的迭代编码算法,提出一种改进的多进制LDPC码的扩展比特填充构造算法.该算法通过改进编码方案和构造校验矩阵降低系统复杂度.经计算机仿真对比采用EBF算法和采用改进EBF算法的多进制编码系统的误码率,结果表明,改进后的多进制EBF算法所构造出的LDPC码,不仅具有线性的编码复杂度,且有较强的纠错能力.     

比特交织空时编码调制分集研究

提出了比特交织空时编码调制分集方案,给出了调制分集的实现方法和获得最大分集增益的星座最优旋转角,分析了调制分集对比特交织空时编码调制迭代译码（BI-STCM-ID）系统性能的影响,得到了引入调制分集后系统的解码比特度量以及成对差错概率的解析表达式.　理论分析和仿真结果表明,调制分集极大地改善了BI-STCM-ID系统在Rayleigh信道下的性能,同时,空时分集与调制分集的结合,对改善快衰落信道和慢衰落信道的性能具有相互补充的效果.     

分组码级联极化码

为提升极化码译码性能,提出一种级联极化码方案．采用经典分组码作为外码,极化码作为内码．选择所在子信道置信度较低的信息比特进行外码编码,将编码产生的校验比特放置在置信度最高的几个子信道位置上,再将这些校验比特与要传输的信息比特一起进行极化码编码．利用外码产生的校验比特有效地提升了极化码的译码性能．同时给出修正的连续删除列表译码算法,在原始的连续删除列表译码器译码结束后,将译码器列表中每一条译码结果所包含的校验比特分别进行校验,选择正确率最高且可通过校验的一条译码结果作为最终输出．仿真结果显示,在码长为128、误帧率为10^-2时,与循环冗余校验辅助的极化码方案相比,级联极化码方案有0.25dB的增益．     

比特交织编码的MultiQAM调制与迭代译码系统

为降低旋转矩阵实现信号空间分集(SSD)的比特交织编码调制(BICM)和迭代译码(ID)系统(BICM-ID-SSD)的解调译码复杂度,将同样能够获得满信号空间分集增益的MultiQAM调制应用于BICM系统,提出BIC-Mul-tiQAM-ID系统结构,并采用最大后验概率解调算法结合软输入软输出译码器进行迭代解调译码。仿真结果表明,经过6次迭代,此系统性能与原有的采用比特交织编码、MultiQAM调制和最大似然解调以及软判决维特比译码(VD)的BIC-MultiQAM-VD系统相比,在调制阶数和分集维数组合分别为(42,)和(2,4)的情况下误比特率性能约改进1.8 dB。     

具有线性编码复杂度的非规则LDPC码

针对LDPC码的迭代编码算法提出了一种具有下三角结构的非规则LDPC码校验矩阵的构造方法。仿真结果表明:在MSK调制及BPSK调制情况下,根据本文提出的构造方法所构造出的LDPC码不仅具有线性的编码复杂度及矩阵构造和存储简单的优点,同时具有较强的纠错能力。     

低复杂度极化码SCL译码算法

极化码的串行抵消列表(SCL)译码的逐次逐比特进行判决过程与路径度量值的计算筛选过程是整个译码系统复杂度与延迟的主要来源.在分析现有SCL及多比特判决译码的优缺点基础上,针对SCL译码造成的译码系统复杂度高和延时大的问题,将每组多比特码字(多个独立信道)视作一个整体,并在译码时通过信道合成构造为一个虚拟多比特信道,从而可以对多比特码字进行同步传输并根据信道递归公式进行同步判决译码.由此基于SCL译码的码树构造提出一种构造多比特虚拟信道的SCL译码算法,并结合设置译码码树节点阈值减少码树节点分裂次数的方法进一步增强了上述算法.在AWGN信道下的分别对虚拟2、4和8比特信道SCL译码的误码率及误帧率性能进行仿真.仿真结果表明在虚拟8比特信道情况下,预设阈值S=30时的译码性能接近传统SCL算法,且总历经节点数降低了63.7%,总加法次数是8比特同时判决译码算法的17%.此算法降低了译码算法的计算复杂度及硬件存储复杂度,更适合于硬件实现,具有一定的实用价值.     

调制电平随谱效率增长非指数上升的编码调制

为了降低通信系统传输信号的峰均比,提出了一种相比同谱效率正交幅度调制(QAM)减少电平数的编码调制方案.通过选择合适的码率与映射规则,调制时无需在比特向量到星座点之间建立一一映射的关系;相比一般的调制系统,该系统减少了星座点数量,增大了星座点间距离,可因此获得更低的陡降门限和峰均比.同时,对该系统的若干设计准则进行了分析,并根据相关准则设计了一种代替传统64QAM调制的新型星座.仿真结果显示,该方案误码率性能可超过传统采用64QAM的比特交织编码调制系统.     

一种新的格状编码调制方式

研究了一种新的格状编码调制技术——多重格状编码调制(MTCM).总结了系统化设计 MTCM 的步骤;着重分析了多重 MPSK 方案的 d_(free)性能,并对常规MTCM 进行了有意义的推广,使其在实现非整数比特传输等方面具有优越性和灵活性.     

6G愿景、业务及网络关键性能指标

面向2030年，对第6代移动通信系统（6G）的总体愿景和典型业务场景进行了探讨，并提出了6G网络关键性能的指标测算方法.根据预测的6G典型业务场景及推算的性能指标得到了业务模型，结合业务模型和用户模型的特征参数，对典型应用场景下的关键性能指标进行了测算.     

Optimization of Mapping Rule of Bit-Interleaved Turbo Coded Modulation with 16QAM

Optimization of mapping rule of bit-interleaved Turbo coded modulation with 16 quadrature amplitude modulation (QAM) is investigated based on different impacts of various encoded bits sequence on Turbo decoding performance. Furthermore, bit-interleaved in-phase and quadrature phase (I-Q) Turbo coded modulation scheme are designed similarly with I-Q trellis coded modulation (TCM). Through performance evaluation and analysis, it can be seen that the novel mapping rule outperforms traditional one and the I-Q Turbo coded modulation can not achieve good performance as expected. Therefore, there is not obvious advantage in using I-Q method in bit-interleaved Turbo coded modulation.     

从5G到6G的思考:需求、挑战与技术发展趋势

面向第5代移动通信系统（5G）到第6代移动通信系统（6G）的演进,从5G指标增强、混合场景多目标优化、新业务场景的新需求和网络运营4个方面,探讨了6G网络的需求和挑战.通过对5G性能满足度及条件分析,给出了现有5G标准潜在性能可提升之处,并据此提出了6G需求指标建议,探讨了相应的技术发展趋势和初步解决思路.     

5G NR通信雷达一体化系统雷达性能分析

随着无线通信5G/6G技术的发展,基于通信雷达一体化(RadCom)技术的新兴业务不断涌现。为实现基于5G新空口(NR)的RadCom,需考虑3GPP定义的最新5G NR无线通信标准所涵盖的多种部署场景,然而,在不同场景中雷达探测性能会受限于5G NR参数集。因此,需在特定的场景下,探索采用不同5G NR参数集的雷达探测性能。以车联网(IoV)场景的雷达探测需求和基础雷达性能参数计算准则为约束,给出了不同5G NR参数集条件下的雷达探测性能仿真分析,为未来基于5G NR标准及其部署场景的RadCom系统设计及优化给出指导性建议。     

正交频分复用系统在不同信道下的性能分析

在不同信道传输环境下 ,采用不同的子载波数 ,对编码的正交频分复用 (COFDM )和未编码正交频分复用系统性能进行了分析比较 .采用的信道模型包括多径衰落信道、基于COST 2 0 7的频率选择性信道以及AWGN信道 .并在此基础上分别对采用不同信道编码方案时的BER性能作了讨论比较 .最后 ,在多径衰落信道下 ,通过对不同载波数时OFDM系统的BER性能的分析 ,在仿真结果的基础上给出了选择载波数的参考方案     

频谱有效的码调制技术非相干迭代译码的研究

介绍了编码调制技术的国内外发展现状,对级联码的非相干软输出迭代译码的高效码调制技术进行研究, 对最近提出的缩减状态机算法进行分析。给出两种实现方案:并行级联加差分编码;从 T-TCM 出发研究串行级联码结构, 不采用差分编码。对两种方案给出简单的性能分析,对其各自的优缺点进行比较。     

两种超宽带发射参考接收机及其性能比较

在相同冗余度下对比研究调制技术和编码技术的性能指标,以图改善超宽带发射参考(TR)接收机的工作效果。从理论上推导基于调制的平均TR接收机和基于BCH编码的TR接收机的误码率表达式,并对其在多径信道下的检测性能进行Matlab仿真和比较。结果表明:BCH编码在近距离高信噪比时降低TR接收机的误码率效果更好;平均TR调制在远距离低信噪比时更有优势,但随参考信号个数增加性能增益将变得十分有限。