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。     

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) ...     

非正交-码索引调制方法

针对码索引调制(Code Index Modulation, CIM)相对于直接序列扩频在提升频谱利用率时,造成误比特率性能明显下降的问题,该文提出非正交-码索引调制(Non-orthogonal-Code Index Modulation, N-CIM)。发射端信息比特分割为伪随机(Pseudo Noise, PN)码映射块和调制信息块,并分别映射为PN码的索引和调制符号,调制符号的实部与虚部再选择相同的激活的PN码进行扩频。仿真与分析结果表明,在相同频谱效率时,N-CIM的误比特率性能比CIM在加性高斯白噪声信道中当误比特率为10–5时具备约2～3 dB的优势,在瑞利衰落信道中当误比特率为10–2时具备约2 dB的优势。     

一种用于BICM-ID系统的新颖8APSK映射方案

为了能够通过高阶调制信号增加信道容量,提高编码增益和频谱效率,对8阶振幅移相键控(APSK)星座映射方案进行优化.基于欧氏距离设计准则提出一种新颖(2,6)-scheme 8APSK映射方案,并应用于联合准循环构造法构造的低密度奇偶校验(LDPC)(4599,4307)码的比特交织编码调制迭代译码(BICM-ID)系统中.信道容量仿真表明,所提方案在高、低信噪比区域都具有非常优越的互信息性能.误码率(BER)性能仿真表明,在BER为10-7时,联合LDPC(4599,4307)码的(2,6)-scheme 8APSK映射方案较(4,4)-scheme 8APSK映射方案、8PSK调制的格雷(Gray)映射、集分割(SP)映射、半集分割(SSP)映射分别提高了约0.45 dB、1.10 dB、1.62 dB、2.13 dB的编码增益.外附信息转移(EXIT)图仿真说明,所提方案能够更早地打开译码通道,从而更早地通过迭代来实现无错译码.     

Turbo码中的关键比特及保护

本文讨论了Turbo码中低码重码字中的非零比特对干扰的敏感度,指出码字的重量越低,对干扰的敏感度越大.然后,通过对这些高敏感度的比特—关键比特—进行保护,使码的抗干扰特性得以提高.理论分析表明,对关键比特的保护,相当于提高了码的最小重量.计算机仿真显示,无论是不删截的1/3码率,还是删截的1/2码率,误码率都有了明显改进.     

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。      

码索引调制技术研究

文章主要介绍了一种新型高速率、高性能的调制技术。码索引调制技术是建立在直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum,DS-SS)调制基础之上的,与传统的DS-SS相比较,该调制技术能够用较低的能耗实现较高的数据传输速率。在发送端,信息比特流被分为两个比特(bit,信息量最小单位)为一个独立的模块。对于每个模块来说,当第二个比特选择这个被使用的代码时,仅有第一个比特被两个发送代码中的一个所发送。接收端会估算这两个码字并传送比特。在文章中会分析比较码索引调制扩频系统(Code Index Modulation Spread Spectum,CIM-SS)系统和传统DS-SS系统的性能。     

比特交织Turbo编码调制的8PSK符号映射

基于对Turbo编码器输出的系统比特和校验比特的不等错误保护(UEP),提出了一种新的比特交织Turbo编码调制(BITCM)的8PSK符号映射方案,即对于码率为1/3的Turbo码,校验比特映射到8PSK星座点中具有较好传输性能的比特位置上,而系统比特映射到较差传输性能的比特位置上。实现新映射方案的关键是比特交织器的设计。仿真结果表明,新的映射方案在AWGN信道下,误码率为10-3时,可获得大于0.2dB的信噪比增益,而这一增益的获得并没有牺牲频谱效率和增加系统的复杂性。     

QAM调制下基于卷积码与累加编码调制级联的纠错码性能研究

基于卷积码与累加编码的PPM调制级联码(SCPPM)在泊松信道光PPM调制下具有极优异的性能。文章将这种累加编码结构引入到QAM调制中,分析其性能。将卷积码+累加编码+QAM调制串行级联(SCAQAM)纠错方案与常规基于卷积码、并行级联卷积码(Turbo)以及低密度奇偶校验码(LDPC)的比特交织编码调制迭代译码(BICM-ID)系统进行比较,并进一步比较了SCAQAM系统的自然、格雷、反格雷星座映射方式。结果表明,在高阶QAM调制下,这种纠错结构具有极优异的误码性能。对于16QAM及64QAM调制,SCAQAM相对于另外几种纠错码结构的BICM-ID系统分别有约0.3和0.5 dB的性能提升,只有卷积码与累加码结合才更具性能优势。并且SCAQAM将累加后的比特流以反格雷方式映射具有更优异的性能。     

一种通用的高效软输出高阶解调算法

将多级调制时,映射到同一符号的不同比特具有不同可靠性的特性引入软输出高阶解调算法中,推导出一套简单易行的通用算法,使得在任何格雷映射方式下,都能够使用一组相同的两级递推公式计算比特软判决信息。提供了一种具有低复杂度的通用的高性能软输出高阶解调算法。     

UWB multi-pulse position modulation for high data-rate wireless application

1 Introduction UWB technology is considered to be a good candidate for future short-range high-data rate wireless communications [1, 2], and modulation plays an important role in UWB wireless communication systems. There are several modulation schemes possible for UWB, such as pulse position modulation (PPM), pulse amplitude modulation (PAM), On-Off keying (OOK), binary phase-shift keying (BPSK), and so on. Reference [3] provides the analysis result of the different modulation methods…     

Adaptive Transmission with Variable-Rate Turbo Bit-Interleaved Coded Modulation

We study an adaptive transmission scheme based on variable-rate turbo bit-interleaved coded modulation (VR- Turbo-BICM). The proposed coding scheme employs punctured turbo codes. A continuously varying transmission rate can be obtained by changing the code rate through both puncturing of the coded bits and adapting of the modulation constellation size. The main results are elaborated in two parts. First, we derive a closed-form expression for a set of achievable rate bounds (called rate thresholds) for VR-Turbo-BICM by employing recent results on the parallel channel performance of turbo code ensembles and the BICM parallel channel analysis model. The derived rate threshold is expressed as a fraction of the capacity of BICM with Gray mapping, where this fraction is a turbo code weight spectrum parameter. Simulation results illustrate that introduced rate thresholds predict well the rate versus SNR performance of VR-Turbo-BICM for a wide range of codeword error probabilities and codeword lengths. Next, based on a simplified rate threshold, we derive a power, puncturing rate, and modulation constellation size assignment policy for a slow fading channel.     

一种基于星座协作映射的改进P-OFDM方法

针对室内高速光无线链路设计,提出了一种新的光正交频分复用技术方案——改进极性光正交频分复用(MP-OFDM)。通过将星座协作映射技术引入到极性光OFDM(P-OFDM)系统中,在获得高效的功率和频谱利用率、较低峰均平均功率比(PAPR)及较好误码性能的同时,还可以进一步提高系统编码增益,增加系统设计自由度。仿真实验表明,与P-OFDM技术相比,该方案的PAPR性能与其接近,而平均误码块率性能则优于前者,即MP-OFDM系统可在不牺牲PAPR的同时获得更好的平均误码块率性能。同时,在功率分配方案中,系统能在平均误码块率性能与PAPR性能之间取得更好的折衷。     

极化码在LTE系统中的应用

为了实现极化码在LTE系统中的应用,提出了两类LTE系统中的极化码编码调制方案:联合极化编码调制(MLC-PCM)方案和比特交织极化编码调制(BIPCM)方案.其中,MLC-PCM方案凸显了通信系统中联合极化设计对系统性能提升的重要作用.此外,由于极化码的编码码长不一定为2的幂次,因此提出了一套简单易行且性能优异的极化码速率适配打孔方案,使得极化码的码长可以任意变化.最后,将极化编码调制方案与LTE系统Turbo码编码调制方案在所有MCS等级上进行了对比,仿真结果显示,在所有MCS等级上,极化编码调制方案都有明显性能增益.     

用于地面数字电视系统的多级编码调制技术

在地面数字电视广播系统中,为了满足不同信道条件和不同接收设备的用户需要,提出了一种多级编码调制的方案.把广播数据分成多个优先级,使用多级编码调制和集分割映射技术,为不同优先级的数据提供不同的差错保护.解码时采用多阶段译码的方法,使得用户可以根据自身信道的质量或者接收设备的能力,获得相应的数据传输率.仿真结果表明,该方案在AWGN和多径信道下都具有较好的性能.     

Performance analysis of Viterbi decoding for 64-DAPSK and 64-QAMmodulated OFDM signals

The multilevel modulation techniques of 64-quadrature amplitude modulation (QAM) and 64-differential amplitude and phase-shift keying (DAPSK) have been proposed in combination with the orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) scheme for digital terrestrial video broadcasting (DTVB). With this system a data rate of 34 Mb/s can be transmitted over an 8-MHz radio channel. A comparison of these modulation methods in the uncoded case has been presented by Engels and Rohling (see European Trans. Telecommun., vol.6, p.633-40, 1995). The channel coding scheme proposed for DTVB by Schafer (see Proc. Int. Broadcasting Convention, Amsterdam, The Netherlands, p.79-84, 1995) consists of an inner convolutional code concatenated with an outer Reed-Solomon (RS) code. In this paper the performance of the convolutional codes is analyzed for the two modulation techniques. This analysis includes soft decision Viterbi (1971) decoding of the convolutional code. For soft decision decoding of DAPSK modulated signals a new metric is developed     

On the undetected error probability of nonlinear binary constantweight codes

The undetected error probability (UEP) of binary (n, 2δ, m) nonlinear constant weight codes over the binary symmetric channel (BSC) is investigated, where n is the blocklength, m is the weight of codeword and 2δ is the minimum distance of the codes. The distance distribution of the (n, 2, m) nonlinear constant weight codes is evaluated. It is proven in this paper that the (5, 2, 2) code, (5, 2, 3) code, (6, 2, 3) code, (7, 2, 4) code, (7, 2, 3) code and (8, 2, 4) code are the only proper error-detecting codes in the (n, 2, m) nonlinear constant weight codes for n⩾5, in the sense that their UEP is increased monotonically with the channel error rate p, of course all these proper codes are m-out-of-n codes. Furthermore, it is conjectured that except for the cases of n⩽4δ, there are no proper error-detecting binary (n, 2δ, m) nonlinear constant weight codes, for n>8 and δ⩾1     

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。     

多进制数字调相系统分析与设计方法的探讨

对数字通信中MPSK系统的调制与解调问题进行了较为的分析，并以8PSK和循环码16PSK系统为例，阐述其调制器电路的逻辑设计方法。在此基础上给出了8PSK系统调制与解调的一种方案，讨论了循环码和自然二进制码16PSK系统的调制器的具体设计过程，该设计方法可应用于一般MPSK系统的逻辑设计。     

一种串行级联空时频分组编码方法

为了提高MIMO-OFDM系统中的空时频分组编码(STFBC)性能,本文提出了一种串行级联空时频分组编码(SCSTFBC)方法,该方法把卷积码作为外码、空时频分组码作为内码,通过交织器,连接内码和外码。仿真结果表明,本文建议的方法随着发收天线数的增加,其性能不断得到改善,在误比特率(BER)为10-3时,本文建议方法与空时频分组编码(STFBC)、空时频网格编码(STFTC)相比,其性能增益分别提高了6dB和8dB。