基于LDPC码和BPPM的无线光通信系统性能研究

为了克服光在弱湍流大气条件传输时,光强闪烁造成的突发错误,在已知信道衰落信息(CSI)和未知信道衰落信息(NCSI)条件下,研究了基于低密度奇偶校验(LDPC)码和二进制脉冲位置调制(BPPM)的无线光通信系统性能,论述了BPPM光通信信道对称性的特点,并与基于LDPC码和OOK调制的光通信系统性能进行了比较。结果表明,在NCSI和CSI情况下,基于LDPC码和BPPM的光通信系统相对于基于LDPC码和OOK调制的系统均有更优异的差错性能;在NCSI情况下,基于LDPC码和BPPM的光通信系统的性能相对于CSI情况下的系统性能损失并不大;且采用LDPC码BPPM相对于LDPC码OOK调制的光通信系统,随着湍流强度的增大系统性能损失较小。因此,基于LDPC码和BP-PM的光通信系统在不需要信道衰落信息估计的情况下,能获得较大的编码增益,便于工程实现,在无线光通信中将有一定的应用前景。     

LDPC在gamma-gamma信道下的性能分析

为了提高无线光通信系统的性能,将低密度奇偶校验码作为信道编码,在已知信道状态信息的条件下,对低密度奇偶校验码(LDPC)+二进制脉冲位置调制(BPPM)系统与LDPC+开关键控(OOK)系统分别在加性高斯白噪声(AWGN)、弱湍流、中等湍流和强湍流信道中的性能进行了比较;仿真了OOK和BPPM在各个强度湍流信道下的编码增益;并对LDPC结合不同进制数的脉冲位置调制(PPM)进行了分析。结果表明,LDPC+BPPM的性能优于LDPC+OOK,且随着湍流强度的增大,前者的优势则更加明显;OOK和BPPM在AWGN、弱湍流和中等湍流信道中,编码增益都随着湍流强度的增大而增大,不同的是,OOK在中等湍流中比强湍流中的大,而BPPM则在中等湍流中的比强湍流中的小;LDPC+PPM时,从4PPM到256PPM,PPM的进制数每翻1倍,系统都有约1dB的损失。因此,在湍流信道条件下,LDPC+PPM具有较大的编码增益,且实现的复杂度较低,在无线光通信中将有一定的应用前景。     

基于LDPC码和MIMO的无线光通信系统性能

针对大气湍流严重影响无线光通信系统性能的问题,研究了基于低密度奇偶校验(LDPC)码和多输入多输出(MIMO)无线光通信系统性能,给出了基于LDPC码的空时编码MIMO(ST MIMO)和重复编码MIMO(rep MIMO)系统的解码算法,最后在对数正态模型和K分布模型下进行了仿真分析。仿真结果表明rep MIMO系统性能优于ST MIMO和单输入单输出(SISO)系统,ST MIMO在强湍流情况下性能明显优于SISO系统,基于LDPC码的ST MIMO和rep MIMO能取得10 dB以上的编码增益,并且编码增益随着湍流强度的增大而增加,基于LDPC码和rep MIMO的无线光通信系统差错性能更加优异,可以有效提高系统抗干扰能力。     

基于LDPC码的无线光通信副载波误码性能分析

为了研究信道编码技术对无线光通信副载波系统差错性能的影响,基于无线光通信链路噪声特性,建立了大气信道等效数学模型。采用低密度奇偶校验(LDPC)码作为信道编码方式引入无线光通信,在不同光强闪烁指数下对基于副载波相移键控调制无线光通信系统进行了差错性能仿真,比较分析了LDPC编码前后副载波调制系统的误比特率,并对二相相移键控及四相相移键控两种系统进行了对比。结果表明,副载波二相相移键控调制系统的差错性能优于四相相移键控系统,同时LDPC码在弱湍流信道具有优越的纠错能力,可以获得比未编码系统较高的编码增益,在无线光通信领域具有一定的应用价值。     

LDPC码在QPSK调制下的应用分析

对低密度奇偶校验码(LDPC)在QPSK调制下的对数似然比(LLR)算法进行了深入研究,分析了LDPC码在QPSK调制下初始消息的计算方法,推导了初始消息的计算公式。同时对该算法进行了程序仿真,仿真结果表明LDPC码在QPSK调制中具有良好的性能。当信噪比为3.5 dB时,误码率可达到10-6数量级。     

弱湍流信道基于RS码的无线光通信系统调制性能分析

分析了在弱湍流信道条件下基于开关键控(OOK)、脉冲位置调制(PPM)、差分脉冲位置调制(DPPM)和数字脉冲间隔调制(DPIM)方式的自由空间光通信(FSO)系统性能。首先推导了无线光通信未编码系统在各调制方式下的平均误码率公式,以此作为参考,在独立同分布的条件下,推导出了基于RS编码的系统平均误码率公式,并用数值仿真的方法,分析了它们的平均误码率性能。仿真结果表明,PPM调制可获得最好的误码率性能,采用RS编码可以有效地增加信噪比增益,能够提高系统的抗干扰能力,在无线光通信系统中将有一定的应用前景。     

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.     

LDPC码在水下激光通信中的研究

为了研究低密度奇偶校验码在水下激光通信系统中的性能,采用软判决迭代译码算法对系统误比特率进行了仿真,并对水下激光通信的信道模型和低密度奇偶校验码的编译码方式进行了探讨.在一定码长和调制阶数条件下,当信号光子数ns增大时,可以使误比特率降到10-5以下.结果表明,通过利用光电检测输出的软信息进行低密度奇偶校验软判决译码可以明显地降低系统误比特率.     

光通信系统中LDPC码的构造及其编译码算法分析

针对低密度奇偶校验（LDPC）码的相关理论和LDPC码自身特性以及光通信系统具有低噪声、高信噪比的传输特点进行分析后,提出了光通信系统中LDPC码型的构造方法,这为光通信系统中LDPC码型的构造和仿真分析奠定了基础。并对光通信系统中LDPC码的编译码算法进行了深入分析与研究,得到一些有利于降低其编译码算法复杂度的重要结论,这有助于降低其编译码器的设计与实现复杂度。     

LDPC码在16PSK调制下的应用分析

研究十六相移相键控(16PSK)对低密度奇偶校验码(LDPC)调制下的对数似然比(LLR)算法,分析在16PSK调制下LDPC码的初始信息的计算方法,并推导出初始信息公式.仿真表明:LDPC码在16PSK调制下展现出优良的译码性能.当信噪比为3.8 dB时,误码率可达到10-6数量级.     

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) ...     

FSO-OFDM下LDPC码的性能分析

对自由空间光通信正交频分复用(FSO-OFDM)系统进行了理论分析,介绍了FSO-OFDM系统的工作原理及影响误码率(BER)的因素,给出了基于奇偶校验码(LDPC code)的相干光检测系统.利用MATLAB对FSO-OFDM系统在不同天气状况下进行仿真,结果表明,基于LDPC编码的FSO-OFDM系统比未编码的系统有更强的抗干扰能力,如果增加交织器,可以更好地提高系统的性能.     

LDPC码的改进迭代比特翻转译码算法

为提高低密度奇偶校验(LDPC)码的低复杂度硬判决译码算法的性能,提出了一种改进的比特翻转(BF)译码算法,在迭代时利用一个交替的门限模式对多个比特进行翻转,降低了每次迭代时比特被错误翻转的概率,从而有效提高了译码性能.仿真结果表明,与BF算法相比,该算法在保持低复杂度的基础上获得了更好的译码性能和更快的收敛速度.     

基于OFDM的自由空间光通信中LDPC码性能分析

自由空间光通信作为一种新型宽带无线接入方式备受关注,同时LDPC编码与OFDM调制也是无线通信中提升信息传输速率与可靠性的关键技术.为了分析LDPC码在自由空间OFDM光通信中的传输性能,从子载波调制方式、码长码率以及迭代次数等方面对系统进行建模仿真.     

弱湍流信道中的调制技术

基于弱湍流的无线光通信系统信道模型,对开关键控(OOK)、脉冲位置调制(PPM)、差分脉冲位置调(DPPM)、数字脉冲间隔调制(DPIM)和双头脉冲间隔凋制(DH-PIM)调制方式的符号结构、发射功率、传输带宽以及误包率进行了理论推导和对比分析.结果表明,PPM必须需要符号同步和时隙同步,而 DPIM、DPPM、DH-PIM 调制只要求时隙同步.OOK的平均发射功率最大,PPM的平均发射功率最小,DH-PIM比OOK小但是比DPIM 和DPPM大,DPIM发射功率特性略优小于DPPM.当M=6时与OOK调制平均发射功率比较,PPM调制节约功率约15 dB,DPPM和DPIM调制节约功率约12 dB,当a=2时DH-DPIM调制节约功率约10 dB.OOK带宽需求最小,PPM带宽需求最大,DPIM的带宽特件略大于DPPM,DH-PIM带宽需求大于OOK但小于DPPM.当M=6时与OOK带宽比较,PPM带宽需求约为OOK的11倍,DPPM和DPIM的带宽需求约为OOK的6倍,当a=2时DH-DPIM带宽需求为OOK的3倍.在相同平均背景光子和相同平均光脉冲接收光子的条件下 PPM、DPIM、DPPM、DH-PIM和OOK调制方式的误包率依次增大.     

LDPC调制系统中迭代解调解码信息的线性优化

在中短码长低密度奇偶校验（LDPC）码编码的比特交织编码调制系统（BICM）中,由二分图短圈导致的置信传播（BP）解码器输出外附信息之间的相关性是降低迭代解调/解码性能的主要原因,因此有必要对解码器输出外附对数似然比（LLR）信息进行优化。针对该问题,提出了一种简单有效的LLR线性优化算法。该算法首先基于匹配LLR值应满足的连续性条件,并结合BP解码器输出外附LLR信息的统计特性,对解码器输出LLR信息的条件概率密度函数（PDF）的计算进行简化,推导出了乘性优化因子,据此对解码器输出外附信息进行线性优化。仿真结果表明,与未优化方案相比,对于(504,252) LDPC 码编码的BICM系统,所提优化算法可获得0.6~0.8 dB 的信噪比增益;和推广互信息（GMI）优化方法相比,两者的误码性能接近,所提算法仅差0.1 dB,且具有更小的运算复杂度。     

多元LDPC码与二元LDPC码的性能比较

介绍了一种基于有限域构造的多元准循环LDPC码的编码方法,译码采用基于快速傅立叶变换的和积算法.通过对多元LDPC码与二元LDPC码在高斯和衰落信道下的性能仿真比较,发现调制方式为BPSK时,二元LDPC码的性能在高斯信道和独立瑞利衰落信道下好于多元LDPC码,在相关衰落信道中则是多元LDPC码表现更佳;而当调制方式为16-QAM时,多元LDPC码在不同信道环境中的性能均好于谱效率相同的二元LDPC码.     

AWGN信道下LDPC码的译码算法研究

在高斯白噪声(AWGN)信道情况下,针对LDPC码的译码算法进行深入分析后,对适用于低密度奇偶校验(LDPC)码的硬判决译码算法与软判决译码算法进行了仿真与对比分析,并通过引入乘性校正因子以降低软判决算法中对数域置信传播(LLR-BP)算法的变量消息相关性。仿真分析表明改进后的LLR-BP算法与原算法相比,在几乎不增加计算复杂度的情况下,其译码纠错性能得到了明显的改善。因而改进后的LLR-BP算法具有明显的优越性。     

CMMB系统中LDPC码研究和性能分析

LDPC码是一种已被证明可接近香农极限的信道编码技术。该文研究了中国移动多媒体广播系统（China Mobile Multimedi aBroadcasting,CMMB）中的LDPC码结构特点,并且采用LU分解编码算法和BP译码算法在AWGN信道中进行了仿真。仿真结果表明,LDPC应用于CMMB系统中极大地提高了系统...