LDS多用户检测和LDPC码译码的联合迭代算法

为了提高低密度扩展(LDS)系统性能对LDS多用户检测算法进行研究,提出了一种LDS非正交多址系统中多用户检测和信道编码译码联合迭代的方案.将各用户低密度奇偶校验码(LDPC)译码后的软信息回传给多用户检测器,提高了多用户符号检测的可靠性,而多用户检测性能的提高又进一步提高了LDPC码译码的性能.在相同条件下与多用户检测和LDPC码译码单独进行的方案进行了仿真对比,结果表明,联合迭代算法明显改善了误比特率,系统负载越大,联合迭代带来的性能改善也越大.同时,联合迭代还缩小了不同用户误码性能的差异且即使在系统负载达到200％时,误码性能也与单用户的性能相差不大.联合迭代算法在不增加接收机计算复杂度的情况下,显著提升了LDS系统的性能.     

简单高效的LDPC码加权比特翻转译码算法

现有的两种低密度奇偶校验(LDPC)码加权比特翻转(WBF)译码算法虽然具有较低的实现复杂度,但纠错性能并不理想。该文基于对两种WBF算法的物理意义和它们之间内在联系的详细理论分析,提出一种可靠度外信息修正(ERA)方案。该方案显著提高了现有两种低复杂度译码算法校验方程可靠度的准确性,进而提高了翻转效率。仿真结果表明,在AWGN信道条件下,ERA方案能显著提高现有两种WBF算法的译码性能,获得显著译码增益,从而实现了译码复杂度和性能间的良好折中。     

基于LDPC码的MIMO-OFDM系统联合迭代检测译码

针对宽带无线通信系统对高可靠性和高速率数据传输的要求,本文介绍了一种基于LDPC码的MIMO-OFDM宽带无线通信系统模型.结合MIMO-OFDM的软判决检测和LDPC码的软对数似然比译码,本文给出了系统的一种低复杂度高性能的联合迭代检测译码算法.仿真结果表明,采用该译码方案对系统的性能有明显改善.     

LDPC编码超宽带系统的迭代多用户检测算法

针对传统超宽带系统多用户检测算法复杂度过高问题,提出一种低复杂度的LDPC编码超宽带系统的迭代多用户检测算法。所提出的算法将Turbo迭代思想应用于LDPC编码超宽带系统的多用户检测中,并且采用软干扰抵消和最小均方误差滤波方法来简化接收机的复杂度。仿真结果证明,使用该算法接收机的性能显著优于传统接收机,经过少数次迭代后多址干扰被有效地抑制,达到接近单用户的性能。     

LDPC码的分层类拟合修正最小和译码算法

低密度奇偶检验码（LDPC）是一种广泛使用的信道编码,尤其在长码时性能更佳。与编码相对应的便是译码,起初LDPC译码算法的复杂度很高,因此在最小和（MS）译码算法中为了降低算法的复杂度,采用了近似运算,虽然有效地降低了算法的复杂度,却牺牲了部分的误码性能。针对这一现象,本文在最小和译码算法的基础上,再一次作出近似运算,提出类拟合修正最小和（CFMMS）译码算法。该算法会根据MS算法中的非线性函数构造出一种类拟合函数,可以对不同阈值内的变量节点信息作出不同的处理,尽可能实现对校验节点更新过程的准确补偿,使得到的结果更加接近于置信传播算法;在此基础上,应用分层式调度策略,提出一种分层类拟合修正最小和（LCFMMS）译码算法,改变了节点信息的更新顺序,提升了迭代更新中节点信息的可靠度,使得译码的收敛速度得以提升,同时节省了存储空间。仿真和数值结果表明,该文提出的译码算法在一定程度上提升了误码性能,且运算复杂度低、译码收敛速度快。     

基于正交索引调制多址接入的检测和性能分析

为了降低正交索引调制多址接入技术（QIMMA）检测算法的复杂度,提出基于接收端球形译码和基于排序的接收端球形译码2种低复杂度检测方案.通过对时隙组合进行加权排序,以增强检测准确性,并且减少搜索次数,达到降低复杂度的效果.与最大似然检测器相比,新方案可以在无性能损失的情况下使检测复杂度降低三分之一以上.此外,根据QIMMA系统特性,推导出了平均误码率的理论值.仿真结果表明,理论结果在中高信噪比范围内与数值仿真结果近乎一致.     

基于随机交织的分布式信源编码的实际设计

提出一种基于低密度奇偶校验（LDPC）码和随机交织器的对称Slepian-Wolf编码的实际设计方案.与已有方案不同,该方案对于具有相同速率的信源节点可以采用相同的LDPC编码器,只须通过不同的随机交织器就可以进行区分,使得系统的实现复杂度明显降低,尤其是在节点数量较大的情况下.该方案运用渐进边增长（PEG）算法对LDPC码的Tanner图进行优化,而在译码端利用信源之间的相关性进行联合迭代译码.在2、3个相关信源以及单个信源的特殊情形下的仿真结果表明,对于相关的非均匀信源,该方案在性能上优于已有方案.     

一种低复杂度SCMA多用户检测算法

为了进一步降低稀疏码多址接入系统中多用户检测算法的复杂度,提出了一种基于部分资源块高斯近似的多用户检测算法。首先对资源块优势等级进行比较;然后选择译码优势等级高的 n 个资源块使用加权消息传递算法,剩下的资源块使用高斯近似消息传递算法。同时联合资源块和用户优势等级,在每次迭代后对译码优势等级较高的用户直接译码并剔除,使得后续每轮迭代的复杂度依次降低。仿真结果表明,通过合理选择资源块个数,可以在保证检测性能的同时,有效地降低检测复杂度。因此,提出的算法较好地实现了译码性能和复杂度之间的平衡。     

基于遗忘系数的LDPC译码算法研究

长LDPC码的Tanner图中通常没有环路,此时LLR BP译码算法是性能最优的软判决译码算法。而短LDPC码的Tanner图中通常存在环路,因此变量节点之间的信息就不再相互独立,这时LLRBP译码算法的译码性能就会下降。针对短LDPC码的特点,提出一种改进型LLR BP译码算法,利用遗忘系数来计算该算法中的参数。仿真结果表明,与LLR BP译码算法、Normalized BP译码算法以及Offset BP译码算法相比,改进型LLR BP译码算法能够在降低算法复杂度的同时提高环路存在情况下的LDPC译码性能。     

Turbo CDMA多用户检测的研究

简述了Turbo译码原理及逐符号最大后验算法,并将Turbo译码原理应用于CDMA系统的多用户检测;提出了基于Turbo译码原理的多用户检测接收机方案,通过计算机仿真验证了该方案的性能。结果表明,该方案经过4次迭代之后,其误码率接近单用户界,这种接收机可去除多址干扰(MAI)的影响。     

软入软出联合迭代GPDA多用户检测方法

从近最优检测的多天线多电平正交调幅条件下的广义概率数据关联(GPDA)算法出发,把多入多出(MIMO)系统的GPDA算法与码分多址（CDMA）中的多用户联合检测相结合,得到了软入软出(SISO)的GPDA加前向信道解码（FEC）的迭代多用户检测方法. 该方法利用外部信息的传递进行干扰抵销并进行联合解码和判决. 计算机仿真验证了此算法可以以较低的复杂度获得近似最大似然单用户接收机的误比特率性能.     

SCMA网络中基于能量效率最大化的分层多播资源分配算法

稀疏码多址接入技术可以高效的提升频谱效率,因此被作为5G网络的候选接入技术之一。首先研究稀疏码多址接入网络中的分层多播策略,在该策略下使得网络容量不再受限于多播组中最差用户的信道质量。在满足多播组服务质量需求的同时,公式了网络能量效率最大化的最优化问题,该最优化问题由码本分配与功率分配联合解决。为了减少解决最优化问题的计算复杂度,提出分离码本分配与功率分配的快速次优化算法。最后,仿真结果显示提出的分层多播的快速次优化算法在基于稀疏码多址接入网络中的网络能量效率方面要优于采用传统多播策略的稀疏码多址接入网络,和基于正交频分多址网络。并且,提出的快速次优化算法在稀疏码多址接入网络中的多播系统功效要优于正交频分复用网络中的多播系统功效。     

深度学习辅助上行免调度NOMA多用户检测方法

针对上行免调度非正交多址接入（NOMA）场景中多用户检测的问题,通过结合传输数据的符号特征,提出基于深度神经网络（DNN）的联合活跃用户检测和数据检测框架. 考虑更一般化的实际场景,即用户在每个时隙中随机活跃. 将DNN求解结果作为改进的正交匹配追踪(OMP)算法先验输入,修正提升活跃用户检测和数据检测性能. 仿真结果表明,提出的多用户检测方案比传统的贪婪追踪及动态压缩感知（DCS）多用户检测算法具有更好的用户活跃性及数据检测性能.     

基于低密度叠加编码调制的新型上行非正交多址接入方案

稀疏码分多址接入（SCMA）方案映射矩阵维度太小时,短环和规则度分布的SCMA映射矩阵与存在远近效应的环境不能很好地匹配,为此,提出一种新型的非正交多址接入方案--低密度叠加编码调制（LDSM）.该方案设计了更加稀疏的非规则度分布映射矩阵,带来分集增益和编码增益,提高整体方案性能的同时,对边缘用户的性能也有所提高.在独立瑞利衰落信道下,通过平均互信息的分析,从理论上证明了LDSM方案较SCMA方案有一定的信噪比增益.仿真结果证明,在远近功率差为10 dB,过载为150%时,小规模的LDSM方案和大规模LDSM方案较SCMA方案的整体用户性能分别能获得2.3 dB和2.46 dB的增益.     

一种基于距离谱的稀疏码多址接入码本设计

由多维星座经星座运算得到用户码本的典型稀疏码多址接入（SCMA）码本设计方案中,多维星座设计的复杂度和最优星座运算确定的难度实际上增加了码本设计难度,对此,分析了SCMA码本对消息传递算法（MPA）具体过程的影响,提出了一种以最大化距离谱最小元素为准则的SCMA码本设计方案.所提方案将多维星座的设计和星座运算的确定过程转化为简单的码本设计参数选择过程.在不影响用户码本唯一可译码性的前提下,通过替换部分码本设计参数,降低了参数选择复杂度.仿真结果表明,采用所提基于距离谱的码本设计方案与现有的码本设计方案相比,系统的误比特率性能有显著改善.     

交织分多址MIMO系统的迭代多用户检测

提出了一种多入多出交织分多址(MIMO-IDMA)系统的迭代多用户检测架构。通过不同的码片级交织序列识别用户,检测器采用新颖的基于均值的软判决多用户检测(SoD)算法。仿真表明,所提出的基于IDMA的SoD检测算法比传统MMSE线性检测算法性能改善约2 dB,优于SoIC算法约1 dB,有较低的误码率和复杂度。