Raptor码在卫星通信中抗干扰性能研究

为了提高卫星通信抗干扰性能,在对卫星通信的信道特性分析基础上,提出一种将Raptor码作为纠删码应用于卫星通信系统的方案.文中采用了LDPC码+LT码串行级联编码来实现一个码率为0.95的Raptor码,并对在载波噪声干扰信道中传输的Raptor码的译码算法进行了研究,通过系统仿真,搭建一种基于最优化度分布Raptor码的卫星通信系统模型,并对其抗干扰的性能进行分析及研究.     

基于改进喷泉码的高可用性数据冗余方案

分析线性喷泉码、改进的LT码和Raptor码,研究预编码技术,阐述基于RS码的改进型Raptor码技术。该技术能克服LT码解码代价不固定的缺点,具有解码率高、抗删除能力强等优点,适合处理数据网络传输的安全问题和数据的高可用性问题。仿真结果表明,改进型Raptor码较LT码在相同编码冗余度下提高了可译码概率,在一定可译码概率下降低了编码冗余度要求。     

一种改进的ART码译码性能分析

纠错码是现代通信系统中抵抗无线衰落信道噪声和干扰不可或缺的标准技术,对纠错编码性能的研究一直是通信技术的热门问题。为了提高纠错码的编译码性能,提出了一种结合重复累积(RA)码和级联树(CT)码的累积重复树(ART)码方案,研究了编码结构和译码算法,分析了密度进化方法,推导了高斯近似实现算法,讨论了与OFDM调制相结合的无线网络应用模式。对不同信道条件下的译码性能进行了仿真和比较分析,结果表明,ART码具有较高的编码增益,且编译码算法简单,采用置信传播(BP)译码算法的ART码性能出色。     

LDPC在QPSK调制下的最小和整数译码

低密度奇偶校验码(LDPC码)具有逼近香农限的优良性质。基于此,对LDPC码在QPSK调制下的最小和译码算法进行研究,提出一种基于整数运算的最小和译码算法,算法中所有变量都用固定长度的整数表示,便于硬件实现。仿真实验证明,该算法的性能与基于高精度浮点数的和积译码算法接近。     

TPC与MSK的级联码研究

简要阐述了TPC的编码原理和基于Chase算法的迭代译码方法,并通过译码算法仿真得出TPC在AWGN信道下的性能以及TPC与MSK的级联码在AWGN信道下的性能。最后对得到的性能进行了分析,并对其在无线通信方面的应用进行了展望。     

一种MSK信号的数字化解调新算法

MSK信号是一种性能优越的数字调制方式,在数字通信中得到了广泛的应用.根据MSK信号的特征,提出了一种基于DFT的MSK信号数字化解调算法.该算法是通过对MSK信号每个码元周期内的采样值分别进行两次DFT运算,计算出对应于1码和0码载波频率的幅值信息,根据幅值大小来判决,从而恢复数字信号.并对存在高斯噪声背景下,该解调算法的误码性能进行了分析.仿真结果表明了该算法计算量小、抗干扰性能好.且与传统的MSK解调算法相比,该算法对位同步不敏感.     

两种LDPC译码算法在OFDM系统应用中的改进

低密度校验码是一种基于稀疏校验矩阵的线性码,此码性能接近Shannon限,并具有简单有效的迭代译码算法。大部分文献提到的LDPC迭代译码算法均基于BPSK调制,相对于MQAM／MPSK调制,BPSK调制频谱利用率太低。在未来的3G＋高速无线通信中,最广泛运用的物理层技术OFDM必然采用频谱利用率较高的多电平调制。因此。如何把LDPC码用于多电平调制下的OFDM是一个关键,将目前较为简化的基于二进制调制的两种译码算法作改进,也即扩展,使之能够应用到基于多进制调制的OFDM系统中．     

基于LDPC码结构的盲信道噪声方差估计方法

在LDPC码的迭代软判决译码算法中需要利用信道的噪声方差,通过对二元LDPC码、采用BPSK调制的盲信道噪声方差估计方法的分析,提出了在AWGN信道条件下,采用QPSK调制的基于多元LDPC码结构的盲信道噪声方差估计算法,将估计的结果应用到多元LDPC码的译码算法中。仿真结果显示,该算法可以有效地提高信道利用率,在没有增加额外开销的同时能够得到比较准确的信噪比估计。     

LT码的BPML译码算法

采用置信度传播算法(BP)对LT码进行译码时,停止集是影响译码效率的重要因素。对LT码停止集的大小进行了理论分析和仿真,提出了置信度传播-最大似然联合译码算法(BPML)。该算法首先采用BP算法译码,当遇到停止集时再采用最大似然译码算法(ML)对停止集进行处理,能够有效消除停止集的影响,提高LT码的译码效率。仿真结果表明,BPML算法结合了BP算法复杂度低和ML算法译码效率高的优点。研究结果对提高计算机网络中数据分发应用的分发效率具有重要的实用价值。     

迭代系统中差分MSK软解调算法

针对差分MSK解调输出硬信息,无法与SISO译码器进行级联的缺点,根据差分编码的特点提出了符号提取与幅度加权相结合的差分MSK软解调算法。以Turbo码为信道编码方案,结合差分MSK调制解调方式,建立系统仿真模型。仿真结果表明,该算法能有效减小迭代系统中的判决损失。差分编码的应用,也克服了载波同步技术中的倒π现象。     

基于可信度信息的改进加权比特翻转算法

在研究几种加权比特翻转算法的基础上,提出了一种新的针对LDPC码的改进加权比特翻转算法。加权比特翻转（WBF）算法中的错误度量考虑了校验节点的可信度信息,在此基础上,相关的改进WBF（IWBF）算法考虑了消息本身对符号判决的影响,进一步提高了性能。但是在IWBF算法中,必须通过仿真,才能获得使译码性能较优的符号可信度加权参数。提出了一种同时考虑符号可信度和校验可信度的算法,不需要调整加权参数,即可获得较优性能。仿真显示提出的加权比特翻转算法是可行且有效的。     

OSD和Chase的并行互补译码

在研究分阶统计译码（OSD）算法和Chase算法的基础上,提出了一种新的针对中短LDPC码的OSD-Chase并行互补级联译码算法。OSD算法对接收序列的个可信度较高的符号（MRIPs）作为消息位进行比特翻转和重新编码,产生候选码字;而Chase算法则是对接收序列的可信度较低的符号（LRPs）进行比特翻转和代数译码。如果过多的错误出现在MRIPs中,则OSD算法不能成功,而如果过多的错误出现在LRPs部分,则Chase译码不会成功。为此充分利用OSD算法和Chase算法这种互补特性,设计了一种并联级联译码算法。仿真显示该文提出的算法是有效的,相比BP-Chase和BP-OSD算法,译码性能得到提高。     

Fast and low-complexity encoding of Raptor codes based on operation lists for known source block lengths

Raptor codes can provide good error correction capability and efficient encoding and decoding rate. Its fountain code property is effective in avoiding packet retransmission for both unicast and multicast service delivery. Hence, there are many mobile, vehicular and broadband applications adopting it such as mobile multimedia broadcasting, multimedia communications for high-speed rails and broadband IPTV systems. In this paper, we present an efficient systematic Raptor codes encoder based on operation lists for known source block lengths. For a Raptor codes application that can frequently use one or several fixed source block lengths (i.e., the number of source symbols in a source block), we could produce the corresponding operation lists in advance and use them to generate the encoding symbols more efficiently. We first introduce the basic architecture of the proposed Raptor encoder, and then describe the details about how to generate operation lists and Raptor intermediate symbols. The simulation results show that our encoder is at least two times faster than the conventional Raptor codes encoder which is adopted by 3GPP and DVB-H. Besides, the reduction on CPU utilization for a real Raptor-based streaming server is described, which is from 11.59 % to 53.41 %, depending on the employed source block length and symbol size.     

基于软比特域的LT码修正震荡迭代算法

LT码的BP译码算法复杂度较高,在译码时由于Tanner图短环的出现易产生震荡效应。为此,提出一种软比特域迭代译码算法。将双曲正切函数进行变换和量化处理,得到(-1,1)区间的软比特域,并将变量节点信息更新算法变换到软比特域中进行计算。为解决LT码中短环的存在导致某些变量节点的外信息出现震荡效应的问题,给出一种新的震荡判断准则,只有当变量节点在连续2次迭代时符号发生反转,且软比特域值均高于阈值时判定为出现震荡。仿真结果表明,简化软比特域震荡迭代译码算法约比传统BP算法降低75%的运算量,并在误码率性能上逼近BP算法。     

改进型LLR BP译码算法研究

短低密度校验(LDPC)码的Tanner图中通常存在环路,变量节点之间的信息不再相互独立,导致LLR BP算法译码性能的下降。针对上述问题,提出一种改进型LLR BP译码算法,推导出有环时变量节点的真实信息,利用最小均方误差准则计算出有记忆的变量节点信息的权值,通过调整变量节点信息的迭代过程降低变量节点之间信息的相关性。仿真结果表明,改进型LLR BP算法具有比LLR BP算法、归一化BP算法及偏移量BP算法更好的LDPC译码性能。     

改进的混合多输入多输出系统收发方案

为在频谱利用率和可靠性之间取得折中,提出一种高效低复杂度的发射接收方案,将空间复用和空间分集相结合,形成一个STBC-VBLAST混合编码的多输入多输出系统。利用线性疏散码的结构特点,在发射端以等效的垂直分层空时码子层发送信号,接收端使用基于排序的QR分解的连续干扰抵消的算法进行译码,同样可以获得较好的复用和分集增益。仿真结果表明,该方案的误码率性能优于其他检测方案,可降低计算复杂度。     

Decoding algorithms for shortened-extended turbo product codes in WiMAX systems

The component codes of turbo product codes inWiMAX systems are extended Hamming codes and single parity check codes as well as their shortened forms. In this paper, three novel iterative decoding algorithms based on Chase, MAP algorithms and their combination are proposed for shortened-extended turbo product codes. The iterative decoding algorithm based on Chase algorithm is proposed to reduce the decoding complexity without any performance loss. An efficient MAP algorithm is then proposed to decode the component codes of shortened single parity check codes and shortened-extended Hamming codes. A comprehensive performance comparison of the proposed decoding schemes is conducted for three typical classes of turbo product codes in WiMAX OFDMA systems. The suitable decoding algorithms are recommended for different classes based on the simulation results.