人工神经网络在通信中的一种应用

新近，人工神经网络在通信中已获得了广泛应用，本文研究人工神经网络应用于通信中均衡与译码问题，提出了能同时完成均衡与译码的新方法。计算机仿真证明，它既适合于最小相位信道，也适合于非最小相位信道，还适合于非线性信道。     

一种神经网络均衡器/译码器

均衡与译码是通信中两个重要问题。通常,均衡与译码是各自完成的,本文利用神经网络的特点,提出了能同时完成均衡和译码两种功能的自适应神经网络均衡器/译码器。计算机仿真表明其误码率较低,它能适合于最小相位信道、非最小相位信道,也能适合于非线性信道。     

一种应用三阶倒谱的盲均衡新算法

提出了一种基于系统输出三阶倒谱的非最小相位信道盲均衡新算法,由该算法构成的盲均衡器可适用于多电平通信系统。首先利用非对称性变换改变传送信号的对移分布特性,然后利用系统的三阶倒谱方程分别求出信道的最大和最小相位分量,在此基础上构成盲 均衡器。     

高效LDPC码译码算法研究

低密度奇偶校验(low-density parity-check,LDPC)码是最接近香农极限的纠错码之一,它因具有优良的性能而被国际通信标准组织广泛采用.首先介绍了LDPC码的背景和相对于其他纠错码的优势所在,然后对高阶调制的译码算法所使用的SPA算法和最小和算法进行了深入分析,并针对使用移动衰落信道时可能会产生的影响提出了一种均衡算法(基于频域的最小均方误差线性均衡算法).在仿真阶段,对经过高阶调制的LDPC码的两种译码算法分别在AWGN信道和SFN信道的译码性能进行了研究,分析不同误码率阶段的译码性能,同时与给出的卷积码的译码性能对比,给出了相关的误码率曲线.     

一种适用于高阶QAM信号的水声信道盲均衡算法

目前，盲均衡是水声通信领域中的热点问题。针对多径衰落水声信道的均衡问题，提出了一种修正的超指数迭代盲均衡算法，该算法可校正水声信道引入的载波相位旋转。在收敛阶段采用该算法，之后根据某一切换准则，切换到判决导引算法，可有效减小超指数迭代算法对高阶正交幅度调制信号的剩余均方误差。仿真结果表明，该算法有效纠正了载波相位旋转，并获得了较快的收敛速度和较小的稳态误差，提高了水声通信的质量，因而具有良好的工程应用价值。     

一种新型低复杂度的Turbo TCM迭代均衡译码结构及算法

提出了一种新型低复杂度的Turbo TCM(TTCM)迭代均衡译码结构,用交织器和解交织器将软输入软输出(SISO)的均衡器与基于符号的TTCM译码器级联起来进行迭代均衡译码,这样不但可获得较高的频带利用率,而且可消除限带信道中的码间干扰(ISI)．在接收端,采用基于最小均方误差的线性均衡器(MMSE-LE)代替基于最大后验概率(MAP)均衡器,这样可大大降低系统的复杂度．通过仿真表明,这种低复杂度的TTCM迭代均衡译码系统的性能可接近于高斯信道下TTCM系统的性能．     

基于动态可变分段误差函数的常数模盲均衡算法

为了克服常数模算法（ CMA）收敛速度慢,稳态误差大的缺点,在分析基于可变分段误差函数的常数模盲均衡算法的基础上,提出了基于动态可变分段误差函数的常数模盲均衡算法。该算法利用均方误差（ MSE）来动态调节误差函数的分段点位置,误差函数特性在均衡过程中随着MSE不断变化,使得算法误差模型与发射信号的模型不断匹配,从而具有增加收敛速度和减小稳态误差的特点。分别用混合相位水声信道和最小相位水声信道对提出的新算法进行仿真实验,结果表明：对于混合相位水声信道,新算法的收敛速度明显快于CMA,且具有更小的稳态均方误差;对于最小相位水声信道,新算法的稳态均方误差明显小于CMA,而收敛速度相当。     

Turbo空时分组码系统信道编译码方法

为抵抗无线通信信道的选择性衰落以及提高系统的通信质量，提出了一种多发射天线多接收天线系统的信道编译码方法.Turbo 空时分组码系统的译码算法综合了2种码字的译码算法.采用多发射天线的系统结合空时分组码（STBC）码字矩阵和无线通信信道特性，推导了Turbo码译码过程所需的对数似然比（LLR）；采用多接收天线的系统将各天线计算所得的对数似然比最大比合并（MRC）再进行迭代译码.仿真结果表明，Turbo空时分组码系统能够综合Turbo码的编码增益和空时分组码的分集增益，编译码复杂度不高，性能优异；在同等条件下，此译码算法所需信噪比优于基于最小欧式距离的译码算法近0.5 dB.     

低复杂度信道矩阵排序的MIMO固定复杂度球译码

提出了一种多输入多输出通信系统中,根据最小均方误差(MMSE)译码器判决变量的可靠性进行信道矩阵排序的固定复杂度球译码(FSD)算法.首先进行MMSE译码,然后计算MMSE判决变量的可靠性,并将其作为信道矩阵排序的依据.该排序算法不仅能够有效降低传统FSD预处理阶段的复杂度,而且避免了FSD预处理阶段的串行特性,使得排序依据可并行计算,显著改善了译码实时性.仿真结果表明,低复杂度排序算法引起的性能损失很小,误符号率仍能接近最大似然译码.     

时变信道下CPM信号自适应盲均衡算法

针对时变频率选择性衰落信道下二阶连续相位调制 (CPM) 信号盲均衡中存在的均衡性能较差问题,提出了一种新的自适应盲均衡算法。该算法使用双向自适应软输入软输出(SISO)方法,同时利用过去、现在和将来的观察数据符号来进行递归最小二乘(RLS)估计,有效改善了信道估计的精度。仿真结果表明所提算法具有良好的盲均衡性能。     

Turbo码在光PPM通信系统中的性能分析

光PPM通信具有很多优点但容易受到外界的干扰。由于Turbo码具有较好的纠错性能，因此希望在光PPM通信中采用Turbo码来提高系统性能。而最初提出的Turbo码的译码算法是在加性白高斯噪声(AWGN)信道下进行推导的，若将Turbo码用于光PPM系统，就要根据光信道、光接收机及PPM调制的特点重新推导译码算法，通过以256时隙的PPM为例对Turbo码的译码算法进行了推导，模拟结果表明将Turbo码用于光PPM通信系统的确能取得较好的纠错能力。     

油田数据信息的短波传输技术

在油田勘探、开发和建设过程中，为了解决生产现场的各种数据信息及时上报到上一级的指挥决策部门，笔者研究了适合于边远，荒漠油田的数据传输技术，提出了一种适合于恶劣工作环境，通信距离远，性能／价格比高的数据信息的短波传输技术，为油田现代化生产调度系统、油田自动化的设计提供了一种可靠的通信手段，而短波信道是常用信道中最复杂的信道，它是由是离层反射电波实现通信的。短波通信中，通信控制是关键设备。同时就短波基     

用于水声相干通信系统的联合迭代均衡和译码算法

采用串行级联网格编码调制(SCTCM)技术,高效利用带宽受限的水声信道带宽.同时,为了克服水声信道时变多途衰落,消除码间干扰,运用Turbo迭代原理构建多通道自适应均衡器和SCTCM译码器联合迭代算法.在联合迭代均衡和译码(JIED)算法中,均衡器和译码器通过迭代的方式,交换数据符号的软信息来改善均衡器的性能,从而实现高速、可靠的数据传输.计算机仿真结果表明,使用上述体制的水声通信系统,在高效利用水声信道带宽的同时,利用译码器提供的译码增益,提高了均衡器的数据处理能力,通信系统接收数据的误码率降低了两个数量级.     

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.     

基于预均衡的被动时间反转水声通信

在相位相干的水下通信中,复杂的信道环境使经常规被动时间反转处理后的信号仍存在残余的码间干扰,为此,该文研究了将信道预均衡器和被动时间反转相结合来克服残余码间干扰,提高通信可靠性的接收端处理方法.实验结果不仅表明了基于预均衡的被动时间反转在水下通信中所具有的可靠性,而且证实了其较常规被动时间反转的性能增强.     

基于自适应比特调制的无线通信信道均衡算法

5G无线通信信道受到空间介质多途效应的影响,容易产生码间干扰,导致无线通信信道的均衡性不好,误码较多.为了提高5G无线通信质量,提出了一种基于自适应比特调制的无线通信信道均衡算法.根据无线通信信道的多途时变衰落特性构造信道模型,采用被动时间镜翻转技术重组多径无线通信信号,利用各多径信号的能量聚焦特性抑制码间干扰,实现信道输出端无线通信信号在同时刻同相位叠加;采用自适应比特序列调制方法获得通信信道的聚焦增益,对接收信号以波特率进行采样,使得调制脉冲冲激响应在时域和频域上同时得到扩展,实现信道均衡.仿真结果表明,采用该算法进行5G无线通信信道均衡设计,能有效抑制码间干扰,提高信号输出增益,降低通信的误码率,改善了通信质量.     

实现信源信道联合编码的一种策略

在传统通信系统中,信源压缩(信源编码)与传输中抵抗信道损耗的保护技术(信道编码)是分别考虑的.但是,在实际中发现,用某种“特定”方法连接起来的最优信源编码器和信道编码器,并不一定能构成最佳通信系统.因此出现了实现通信系统整体优化的“信源信道联合编码”理论.本文给出的实现信源信道联合编码的策略是:编码部分采用类似于DPCM预测编码方式的联合编码器,而译码部分是一个类似于Viterbi译码方式的联合编译码器.实验结果证明,在高噪信道条件下,使用这种方法进行图像传输,性能改善效果非常明显.     

远程水声通信MC-MPSK及均衡方法

水声信道是一种多途、时变和频散的信道，声波在其中的传输行为十分复杂，加之水声传输的带宽有限及远距离传输时的载波频率较低，使得传输距离和数据率这一对矛盾尤为突出，如何在增大作用距离的同时提高传输数据率是水声通信的难点。在80km海上试验和分析研究MC、MPSK编码调制的基础上，提出了适合于远程高速水声通信的MC-MPSK的编码调制方法，以及基于MC-MPSK编码调制的梳状均衡方法，建立浅海远程水平通信的信道模型，对均衡器及系统的性能进行仿真，仿真结果表明该编码调制方法可实现低信噪比、多径水声信道的高数据率传输。     

一种改进的水声信道载波恢复盲均衡算法

针对超指数迭代判决反馈盲均衡算法在水声通信系统中表现出收敛性差的问题,提出了一种带二阶锁相环的改进超指数迭代判决反馈盲均衡算法．该算法基于对修正超指数迭代算法误差函数的分析,提出了一种新的、能够快速收敛的误差函数,并有效提高了载波恢复能力; 在判决反馈均衡器中引入二阶数字锁相环,实现对相位旋转的跟踪和补偿,从而实现对原始发射信号的正确恢复．在两种水声信道条件下,采用两种调制信号分别对算法的收敛性能和载波恢复性能进行了计算机仿真,结果表明: 在混合相位信道环境中,新算法相比超指数迭代判决反馈算法在均方误差、收敛速度上得到很大改善; 在具有相位旋转的信道环境中,新算法实现了对相位旋转的有效补偿,改善了载波恢复性能．     

基于HDAF系统的最优中继集合优化选择策略

针对混合译码放大转发协作通信最优中继集合选择困难的问题,提出了基于信道统计特性顺序排列的中继选择算法.首先,在各节点等功率分配下分析了各中继信道统计特性的参数运算,得到了使系统中断概率最小的中继集合,很大程度降低了运算复杂度.仿真表明,在相同情况下,与传统中继选择算法相比,这种算法平均中断概率更低.其次,对参与通信各节点的功率重新分配,系统性能得到了进一步提升.