用π旋转型低密度奇偶校验码提升100Gb/s偏振复用差分正交相移键控光通信系统性能

将π旋转型低密度奇偶校验(LDPC)码应用于100Gb/s偏振复用差分正交相移键控(PDM-DQPSK)光通信系统中,进行了相应的数值仿真和性能分析比较,其中采用打孔技术得到了高码率的改进码型,并在纠错性能方面与原始码型进行了对比。在译码方面,推导了PDM-DQPSK系统的卡方统计模型,并与高斯统计模型进行了对比。结果表明,码率为0.5的π旋转型LDPC码在采用卡方统计信道概率模型时性能最佳,可使系统光信噪比(OSNR)在14.2dB时保证误码率(BER)在10-9以下;在2dB的OSNR代价情况下,系统可容忍102ps/nm的色度色散(CD)、18ps的一阶偏振模色散(PMD),以及4.88×10-2 rad的非线性引起的最大相位偏移,由此可知π旋转型LDPC码可以极大地提高高速光通信系统的传输可靠性。     

卫星移动通信连续信道打孔Turbo码设计

针对卫星移动通信的连续信道帧结构的特点,设计了删除部分信息的打孔Turbo码.该码型通过删除传输信息特定位置上的系统信息或者校验信息,来提升Turbo码的码率,由此可在每组Turbo码的头部添加同步信息.通过仿真表明,合理设计打孔的长度和位置,可以获得较为理想的打孔Turbo码性能.     

卫星激光通信中一种基于矩阵扩展的RC-LDPC码构造方法

为降低卫星激光通信系统中的硬件资源,结合斐波那契数列的性质,基于矩阵扩展的方法提出了一种码率兼容低密度奇偶校验(Rate-Compatible Low-Density Parity-Check,RC-LDPC)码的构造方法。用该方法所构造的RC-LDPC码围长为6且具有准循环特性,所需存储元素少,降低了计算复杂度,利于硬件实现,更适合在卫星激光系统中传输。仿真结果表明:利用该方法构造的RC-LDPC码在较大码率范围内均具有良好的译码性能,且在相同条件下,当误码率(BER)为10-6时,所构造的RC-LDPC码与同码率、同码长的其他码型相比较,其净编码增益均有一定提高。     

光通信中一种基于有限域循环子群的QC-LDPC码构造方法

基于有限域循环子群方法提出了一种结构简单,可以灵活选择码长、码率,并且编译码复杂度低的准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码构造方法。利用此方法构造出适合光通信系统传输的规则QC-LDPC(5334,4955)码。仿真结果表明该码型利用和积迭代译码算法在加性高斯白噪声信道中取得了很好的性能,比已广泛应用于光通信中的经典RS(255,239)码具有更好的纠错性能。因此所构造的QC-LDPC(5334,4955)码能较好地适用于高速长距离光通信系统。     

极低码率Turbo码及其应用研究

针对极低信噪比条件下的传输,研究了极低码率Turbo码的编译码器结构,仿真分析了其性能。提出了极低码率Turbo码在高带宽容量、复杂信道环境,例如：短波通信、流星余迹通信等系统中的使用方法。比较了极低码率Turbo码与高码率Turbo码加扩频的性能。研究表明,极低码率Turbo码较传统高码率Turbo码有更好的性能,能将自适应调制编码技术向低信噪比环境扩展。     

高码率短码长两边类型LDPC码的设计

高码率LDPC(low-density parity-check)码的设计一直是当前纠错编码领域的难点,尤其在短码长情况下。近年被提出的两边类型LDPC(tow-edge type LDPC,TET-LDPC)码在高码率情况下具有比传统LDPC码更加优秀的纠错性能。基于对TET-LDPC码结构优势的分析,文中提出一种优化设计方法,该方法通过合理选取TET-LDPC码中删余变量节点的度以及优化校验节点和变量节点的连接关系,进一步提高了该码型的性能。仿真结果显示,在AWGN信道下,文中设计的高码率短码长TET-LDPC码,不仅好于传统LDPC码,而且也好于传统的TET-LDPC码,具有更低的误码平台。     

光通信中基于BIBD与循环矩阵分解的QC-LDPC码新颖构造方法

为了满足光通信系统中对纠错码高码率、低误码率(EBR)的要求,基于平衡不完全区组设计(BIBD)和循环矩阵分解,提出一种构造简单的新颖准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码构造方法,并构造了适用于光通信系统的规则BIBDdes-QC-LDPC(6736,6316)码。仿真结果表明,在BER=10-6时其码率均为93.7%的情况下,所构造的BIBDdes-QC-LDPC(6736,6316)码的净编码增益(NCG)比已广泛应用于光通信系统中的经典RS(255,239)码改善了约2.2dB,并且比只基于BIBD所构造的同码率同码长的规则BIBD-QC-LDPC(6736,6315)和基于伽罗华域(GF)乘群所构造的同码率的非规则QC-LDPC(3843,3603)码都分别改善了约0.2dB。因而,运用本文方法构造的QC-LDPC码型的纠错性能更强,更适用于高速长距离光通信系统。并且,本文方法还具有BIBD构造方法的优点,可灵活地调整码率码长。     

垂直链路下的空间脉冲位置调制系统信道编码研究

针对垂直链路下空间脉冲位置调制(SPPM)误码性能较差的问题,采用级联信道编码改善系统误码性能,对比分析了低密度奇偶校验(LDPC)码和极化(Polar)码在不同码长、不同码率下的误码性能.仿真结果表明:在码率为0.5、误比特率为10-4时,Polar码具有优于LDPC码2 dB左右的性能;在码率为0.8时,二者的误码...     

高码率短码长两边类型LDPC码的设计

高码率LDPC（10w．densityparity-check）码的设计一直是当前纠错编码领域的难点,尤其在短码长情况下。近年被提出的两边类型LDPC（tow—edgetypeLDPC,TET-LDPC）码在高码率情况下具有比传统LDPC码更加优秀的纠错性能。基于对TET—LDPC码结构优势的分析,文中提出一种优化设计方法,该方法通过合理选取TET．LDPC码中删余变量节点的度以及优化校验节点和变量节点的连接关系,进一步提高了该码型的性能。仿真结果显示,在AWGN信道下,文中设计的高码率短码长TET—LDPC码,不仅好于传统LDPC码,而且也好于传统的TET-LDPC码,具有更低的误码平台。     

基于Kirkman三元系的RA码交织器设计

重复累积(RA)码的随机交织器容易产生短环问题,增加了系统的误码率。通过平衡不完全区组设计中的Kirkman三元系设计,构造了KTS-RA码交织器。Kirkman三元系相遇数为1的特点使交织器中没有4环存在。RA码码率由所选平行类的个数确定,而Kirkman三元系含有较大的平行类数,因此码率可在较大范围内选择。仿真结果显示,KTS-RA码性能优于随机RA码。     

Turbo乘积码在衰落信道中的应用

基于Turbo乘积码的编译码原理,利用Matlab仿真工具,对以(64,57,4)扩展汉明码为子码的Turbo乘积码进行迭代次数、量化比特数等不同参数的性能仿真,根据仿真结果选取最佳的设计参数,同时通过仿真给出了Turbo乘积码在衰落信道中的应用效果。结合Matlab仿真,在Quartus环境中完成编译码算法的硬件设计与调试,并将其应用到无线通信调制解调器中。测试结果表明,Turbo乘积码显著改善了调制解调器在衰落信道中的误码性能。     

一种基于矩阵分析的Turbo码长识别算法

针对信息截获领域中Turbo码识别问题,提出了一种基于矩阵分析的Turbo码长识别算法。简述了Turbo码编码和归零的基本原理,深入分析了Turbo码第1路、第2路、第3路和整体的生成矩阵,得出其本质上是一种线性分组码。将线性分组码的码长识别方法引入到Turbo码识别当中,并对算法进行了改进。仿真实验表明,此方法在较高的误码率基础上有着良好的识别效果。     

并行级联分组码的一种新的迭代译码算法

并行级联分组码比串行级联分组码具有更高的码率,基于LLR计算的Turbo迭代译码算法使其内外分量码均做到了软判决译码。通过引入校正因子a（m）,将接收信息与子译码器的输出软信息进行线性叠加反馈能在省去繁琐的LLR计算的情况下实现并行级联分组码的Turbo迭代译码。仿真研究表明,若将译码器的输出进行简单的相关运算,可进一步改善译码器性能。     

短波FH/DQPSK系统中分组turbo码的性能分析

本文基于短波跳频（FH）系统的特点，对短波FH/DQPSK系统中分组trubo码的性能进行了分析，并给出了平均误码上限的数学表达式。数值模拟的结果表明，采用分组turbo码编码的FH/DQPSK系统，在短波慢瑞利衰落的信道下，当译码迭代数为4次，SNR=6.8dB时，可使系统的误码率降到10^-5左右。     

乘积码迭代译码算法研究

介绍了在分组码的软输入软输出译码基础上以扩展BCH码为子码的乘积码的迭代译码算法,提出了在高带宽利用率调制方式下的算法应用方式,并给出了仿真结果。最后与传统的并联卷级码代译码方案比较,发现在高编码效率时,乘积码迭代译码方案有着较好的应用性。     

高速通信系统中Turbo乘积码的研究

Turbo乘积码是一类易于硬件实现高速迭代译码的分组码。对Turbo乘积码软输入软输出迭代译码算法进行了分析。将Turbo乘积码与QAM调制结合起来,提出了一种简化的、便于硬件实现的联合解调译码方案。仿真结果表明这种简化方案对译码性能影响很小。     

一种应用于LTE系统的Viterbi译码算法

LTE(long term evolution,长期演进)系统中采用了咬尾卷积码和Turbo码来实现前向纠错,Viterbi译码是卷积码的一种杰出的译码算法,它是一种最大似然译码方法。本文基于LTE系统中的咬尾卷积码,详细分析了几种较成熟的Viterbi译码算法,并综合现有算法,提出了一种改进算法,减小了译码计算的复杂度。仿真结果表明,改进算法在降低译码计算复杂度的同时还降低了译码误比特率,因此非常适合LTE系统的译码要求。     

基于衰落信道的Turbo码的设计与实现

Turbo码作为一种新颖的信道编码,可以获得接近香农理论极限的性能,IMT-2000已经将Turbo码作为第三代移动通信系统(3G)传输高速业务数据的信道编码标准之一.文中提出了一种在衰落信道下Turbo码的实现模型,并探讨了Turbo编、译码器的设计及其算法,最后用MATLAB语言完成了算法的仿真实现.仿真结果表明,在低信噪比的无线衰落信道中,Turbo码不仅可以获得更大的编码增益,有效地改善系统的性能,而且具有很强的抗衰落、抗干扰能力,在移动通信系统中有着很大的应用潜力.     

On the performance of hybrid FEC/ARQ systems using rate compatiblepunctured turbo (RCPT) codes

This paper introduces a hybrid forward-error correction/automatic repeat-request (ARQ) system that employs rate compatible punctured turbo (RCPT) codes to achieve enhanced throughput performance over a nonstationary Gaussian channel. The proposed RCPT-ARQ system combines the performance of turbo codes with the frugal use of incremental redundancy inherent in the rate compatible punctured convolutional codes of Hagenauer (1988). Moreover, this paper introduces the notion of puncturing the systematic code symbols of a turbo code to maximize throughput at signal-to-noise ratios (SNRs) of interest. The resulting system provides both an efficient family of achievable code rates at middle to high SNR and powerful low-rate error correction capability at low SNR     

Recent Advances in Turbo Code Design and Theory

The discovery of turbo codes and the subsequent rediscovery of low-density parity-check (LDPC) codes represent major milestones in the field of channel coding. Recent advances in the design and theory of turbo codes and their relationship to LDPC codes are discussed. Several new interleaver designs for turbo codes are presented which illustrate the important role that the interleaver plays in these codes. The relationship between turbo codes and LDPC codes is explored via an explicit formulation of the parity-check matrix of a turbo code, and simulation results are given for sum product decoding of a turbo code.