短波SFH/GMSK系统差分相位解调方案的性能分析

提出了一种基于Viterbi算法的短波SFH/GMSK系统差分相位检测(DPD)的解调方案,运用Matlab建立了短波SFH/GMSK系统模型,并在此模型上对不同参数下该解调方案的误比特率进行了数值仿真.其仿真结果表明:DPD解调方案的误比特率可以达到10-5～10-6,能满足短波信道性能的需求.     

编码协作系统的一种功率分配算法

针对编码协作系统中源节点和中继节点只根据协作程度分配功率导致系统资源利用率较低的问题,提出了一种使用码率兼容删除卷积码(RCPC)编码的协作系统次优功率分配算法。该算法依据协作程度和信道状态信息推导出了目的节点误比特率的上限表达式,降低了该误比特率上限,得到了功率分配的次优解,从而提高了系统的资源利用率,且实现复杂度较低。仿真结果表明理论误比特率上限是一条紧界,提出的自适应功率分配(APA)算法与只考虑协作程度的平均功率分配(EPA)算法相比,在误比特率为10-2时最大可提供约4dB的信噪比增益。     

基于MIMO技术的LED可见光通信系统

为了改善室外发光二极管(LED)可见光通信系统的性能, 解决湍流效应引起的光束相位变化、光束漂移、光束扩展等干扰问题, 提出了一种基于多输入多输出(MIMO)技术的LED可见光通信系统。首先构建了大气湍流信道模型, 然后利用MIMO技术相关原理搭建了LED可见光通信系统模型, 最后采用最大比合并的方法恢复出原始的信号, 并计算误比特率。结果表明, 在相同的湍流强度下, 随着系统分集程度越大, 误比特率越低; 在强湍流信道环境下, M=3, N=4的通信系统实现了10-7的误比特率, 与M=1, N=1的通信系统相比, 误比特率降低了5个数量级。该研究验证了MIMO技术抑制湍流效应的可行性与有效性。     

脉冲位置键控系统误比特性能分析

梳理基于等待门限判决的脉冲位置键控系统相关文献资料,发现文献给出的误比特率(BER)理论公式不能准确描述系统误比特率,尤其是在低信噪比情况下一些理论公式计算的误比特率已经高于0.5,超过了通信系统误比特率上限,不符合通信理论。分析了各文献资料误比特率理论公式推导过程中的问题所在,推导得到了一个新的误比特率理论公式。进行了数值仿真,结果表明,新的误比特率理论公式与仿真吻合良好,能够准确描述系统误比特率,并且在低噪比下计算的误比特率不高于0.5,符合通信理论。在新的误比特率理论公式基础上,分析了基于等待门限判决的脉冲位置键控系统能量效率,并与二进制相移键控(BPSK)系统进行了比较,表明基于等待门限判决的脉冲位置键控系统是一种具有较高能量效率的系统,在一定条件下甚至优于BPSK系统。     

OFDM系统中的自适应比特功率分配算法

正交频分复用(OFDM)系统各子信道具有不同的衰落特性,如果采用相同的调制方式,则不能更好地利用系统资源。在系统容量受限和误比特率一定的条件下,文章提出了一种高效的OFDM自适应比特功率分配算法。在要求误比特率BER<10-3时,该算法与Chow算法相比,发射总功率减小了2.5 dB;与Hughes-Hartogs算法相比,系统消耗的总时间也明显缩短。仿真结果验证了算法的有效性。     

MIMO中继系统中基于失真信道的联合收发机设计

在MIMO中继系统中,基于完全信道状态信息的基站、中继节点和终端联合收发机设计方案能够改善系统的误比特率性能,在放大转发(AF)中继的基础上提出了一种基于不完全信道状态信息的联合收发机设计方案.新方案在基站和中继节点的功率都受限条件下,将信道估计误差建模为高斯随机变量,以最小均方误差(MMSE)为准则,采用迭代算法,得到了基站预编码矩阵、中继转发矩阵和终端解码矩阵.该方案与不考虑信道估计误差的方案相比,能够有效地改善系统的均方误差和误比特率性能.     

基于小波变换的可见光OFDM通信系统性能优化

在可见光通信中, 由于信道的多径效应和信道衰减在传统正交频分复用(OFDM)系统会产生符号间干扰, 从而降低系统的可靠性。为了保障通信质量, 采用带有循环前缀的OFDM系统来抵抗多径效应引起的符号干扰; 为了降低系统的误比特率和峰均比, 采用Haar小波来实现系统有效性、可靠性、峰均比等参量的性能优化, 并采用蒙特卡洛法进行了仿真验证。结果表明, 当系统的误比特率为10-4时, 离散小波变换OFDM系统较快速傅里叶变换OFDM(FFT-OFDM)系统的误码性能大约提高了5dB, 通信效率提高了大约11%;当系统的峰均比为5dB时, FFT-OFDM系统的互补累计分布函数(CCDF)值接近10-2, DWT-OFDM系统的CCDF值为0。该研究为可见光小波变换OFDM通信提供了参考。     

非二进制LDPC码编码调制在光纤通信中的应用

为满足100Gb/s光纤通信的需求,提出了非二进制LDPC码编码调制(NB-LDPC-CM)方案.该方案通过使用频谱效率调制以及非二进制前向纠错LDPC码,提供了一种在高总比特率下实现可靠通信的前向纠错机制.与现有的BI-LDPC-CM方案相比,该方案在误比特率(BER)为10-7的情况下,采用16点、32点、和64点四维星座图时,额外提供的净编码增益分别为0.26dB、1.14dB和2.14dB.     

具有高阶分集的协作系统中的功率分配算法

针对具有高阶分集的协作系统采用平均功率分配(EPA),导致系统平均误比特率性能较低的问题,提出了以最小化系统平均误比特率为目标的功率优化分配(OPA)算法。首先,推导了协作系统端到端误比特率的上界以及高信噪比条件下的渐近近似。在此基础上,推导了使系统平均误比特率最小的最优功率分配系数的闭式表达式。仿真结果表明,在保证总发射功率一定的条件下,所提功率分配算法相比平均功率分配可以有效降低系统的平均误比特率。     

RoFSO系统中4FSK仿真及其误比特率性能分析

将射频技术应用到自由空间光通信具有独到的优势。为了研究自由空间光载射频技术,在四进制频移键控调制解调理论基础上,以自由空间光通信为应用背景,采用仿真,从时域角度对四进制频移键控系统进行了编码及解码研究,并推导了经过高斯噪声和瑞利信道后系统误比特率及信道容量。两种解调法的系统误比特率仿真结果表明,当信噪比为12dB时,过零检测法的系统误比特率达到10-15,明显优于相干解调法。     

采用基于互补序列分组编码的OFDM系统性能分析与仿真

为了减小正交频分复用（OFDM）信号的峰值-平均值功率之比（PAPR），本文利用互补序列和Reed-Muller码的关系，详细提出了一种构造互补序列的分组编码方法的具体实现方案。分析了其在AWGN和选频衰落信道中的性能，并做了相应的仿真。仿真结果表明，编码后每个OFDM信号的最大PAPR不超过3dB；采用该编码方法的OFDM在AWGN中当信噪比不到11dB时就可以实现BER为10^-6，在衰落信道中如果采用软判决译码，则当信噪比达到20dB左右时可以实现BER为10^-3。     

基于随机旋转的准正交空时分组码研究

为了提高准正交空时分组码的性能,该文提出基于随机旋转的准正交空时分组码(Random-rotation QO-STBC)的发射分集方法。这种方法对每个输入信息符号序列进行随机旋转,使准正交空时分组码的符号间干扰(ISI)随机化。仿真结果表明,在41 MIMO QPSK调制系统中,采用最大似然检测方法,当误码率为10-5时,新的发射方案比传统的两种准正交空时分组码误码性能有约4dB的增益;当误码率低于10-4时,RR-J码相比于ST-LCP码,仍表现出0.51dB增益;当SNR高于16dB时,RR-J与CFR具有几乎相同的误码性能。文章讨论了实际系统中随机旋转矩阵数受限情况下性能的损失,仿真结果显示当可用随机旋转矩阵数大于16时,对系统性能的影响可以忽略。     

分组相关快衰落信道下自适应Turbo码译码算法研究

分析了分组相关快衰落信道的特性，推导出该信道下Turbo码译码算法；研究了迭代次数对Turbo编码系统的影响，在小信噪比弥散度条件下，提出基于平均信噪比的最佳迭代译码次数自适应选择方案，可以兼顾译码性能和译码速度，得到较低的平均误比特率和较高的平均译码速度。仿真结果说明，本文提出的Turbo码译码算法，降低了对信道估计精度要求的同时，得到精确信道估计时的性能；对于目标误比特率为10^-4时，采用自适应Turbo译码算法，与固定迭代4次相比，平均误比特率降低了40％，提高了系统性能；而与固定迭代8次相比，迭代次数降低了约1／4，提高了译码速度。     

有限反馈分布式预编码协作通信系统及性能分析

该文提出了一种有限反馈条件下的分布式预编码非正交协作分集系统(DP-NOCD)。该系统利用目的端的多天线特性,将中继信号进行预处理后在共享的信道资源上发送,从而同时提高了传统正交协作分集(OCD)系统的频谱效率和可靠性。利用译码转发(DF)中继信道模型,并将虚拟的两输入多输出信道在矢量空间分解为两个正交子信道,提出了一种系统误码率最小准则下的预编码方法。该方法能改善系统误码性能,且反馈量低。仿真结果表明,在理想协作场景下,与非协作系统和无干扰的OCD系统相比,DP-NOCD系统在误码率为10-3时分别可获得5～6.2 dB和1～1.2 dB的增益。     

SSD‐enhanced uncoded space‐time labeling diversity

Space‐time labeling diversity (STLD) has been shown to be an efficient technique for improving the bit error rate (BER) performance of an uncoded space‐time coded modulation system. In this paper, signal space diversity (SSD) is incorporated into the uncoded STLD system to further enhance the system BER performance. A tight closed‐form union bound on the BER of the proposed system is derived and is used to optimize the rotation angle of the SSD scheme. Simulation results are used to confirm the theoretical bound derived for the system. The results also show performance gains of approximately 2.0 dB at a BER of 10^?6 and 1.6 dB at a BER 10^?4 from incorporating SSD into the uncoded STLD system using 16QAM and 64QAM, respectively. Furthermore, a low complexity detection scheme based on orthogonal projection is formulated for the proposed scheme and, in comparison with the optimal maximum‐likelihood detector, is shown to result in a 56% and 95% reduction in computation complexity for the 16QAM and 64QAM versions of the proposed system, respectively.     

瑞利衰落信道下的网格酉空时调制的研究

酉空时是一种多天线系统信号调制方案,可以在不知道信道状态下进行解调。文中将网格编码与酉空时星座结合运用,性能仿真证明了网格酉空时调制系统非常适合无信道状态信息的无线通信系统,网格编码在一定程度上改进了系统的比特误码率性能。将网格编码下的酉空时调制与未编码的酉空时调制进行对比,结果显示在10^-4的比特误码率下可以得到10～15dB的编码增益。     

光分组交换系统中载波抑制光标签的研究

为了研究高带宽利用率和大容量的光分组交换系统,对载波抑制调制原理进行理论分析,提出了一种载波抑制调制光标签的方案,并对基于载波抑制调制的光标签系统进行了仿真分析和实验研究。结果表明,载波抑制光标签的中心载波抑制比达到21.3dB;在622Mbit/s和1.25Gbit/s的标签调制速率下,系统传输距离超过40km时,依然能保持低于10-10的误比特率;以误比特率10-10为标准,在传输距离为40km时,两种标签调制速率的功率代价分别为1.7dB和1.9dB。此结果说明载波抑制光标签在光分组交换系统中具有串扰小、功率代价低等特点,信号质量好,适合远距离传输。     

基于链路自适应的MIMO系统发射预编码方案研究

针对多输入多输出(MIMO)系统中发射天线之间存在的相关性对系统性能的影响,在已有的基于相关矩阵自适应调整发射功率和相位的预编码算法的基础上,增加基于最小判决距离最大化准则的自适应调制,使接收端能得到均衡且总体最小的误码率.仿真结果表明,该算法可更好地自适应信道,在误码率为10-2时,能取得4dB的增益.     

V-BLAST系统中采用发射功率分配的MMSE迭代软干扰抵消算法

作为一种软输入软输出的MIMO检测算法,MMSE迭代软干扰抵消算法在MIMO Turbo接收机中得到广泛的关注。为了进一步改善系统性能,采用链路自适应方案是很好的选择。该文给出变发射功率的MMSE迭代软干扰抵消算法,并采用了一种有效的发射功率分配方案,只需要很少的控制信令,就可以获得较大的误码率性能改善。通过没有信道编译码的链路仿真,在4发4收QPSK调制的V-BLAST系统中,如果误码率要求为BER=10-3,MMSE迭代软干扰抵消检测算法迭代次数为2时,采用推荐的发射功率分配方案比不采用发射功率分配方案的系统性能提高了约2dB,如果调制方式为16QAM,系统性能提高了约6dB。     

基于光纤光栅编解码和修正素数跳频码的一种光码分多址系统方案研究

在素数跳频码（PHCs）的基础上，研究了修正素数跳频码（MPHCs）的构造方法和性能，提出了基于光纤布拉格光栅（FBG）编解码实现修正素数跳频码这种二维地址码的光码分多址（OCDMA）系统方案。并通过对素数跳频码和修正素数跳频码这两种码字误码性能的分析，得到以下结论：对于相同的素数P，当系统误码率（BER）B≤10^-9，P≥37时，修正素数跳频码所容纳的最大用户数大于素数跳频码；在光纤布拉格光栅阵列上修正素数跳频码所需要的编码光栅数相对素数跳频码减少（P一1）／2个，从而降低了光纤布拉格光栅阵列的制作难度。