基于中速数据流的二元网络传输编码调制研究

由于移动通信技术的特性,在数据传输过程中,信道干扰因素非常强烈,从而导致网络数据传输的可靠性大大降低。而当前网络编码调制技术主要采用了单一的网络编码矢量量化技术,不仅忽略了信道干扰因素,而且对全部的中速数据采用等级保护模式,在传输过程误码率性能不强。对此,设计了基于移动信道中速数据流的高健壮性二元网络传输编码调制方案,引入信道干扰因素和分级保护思想,提出了联合最佳准则ROBS-C(Rule of Based Source and Channel)+分级保护DLP(Divided Level of Protection)的调制方案,兼顾了量化性能和误码性能两个方面。仿真实验表明:本文方案在低信道扰码的场合下量化性能优良,且在强信道扰码情况下,比单一因素的时候误码率低,能够更好地适应移动通信的要求。     

基于移动信道中速数据流的高健壮性二元网络传输编码调制方案研究

在第三代及第四代移动通信技术中,通信网内数据存量及流量主要以中速数据为主。但由于移动通信技术的特性,在数据传输过程中,信道干扰因素非常强烈,从而直接导致网络数据传输的可靠性大大的降低。而当前网络编码调制技术主要采用了单一的网络编码矢量量化技术,不仅忽略了信道干扰因素,而且对全部的中速数据采用等级保护模式,在移动信道中速数据传输过程误码率性能不强。对此,本文设计了基于移动信道中速数据流的高健壮性二元网络传输编码调制方案。将信道干扰因素和分级保护思想加以引入,提出了联合最佳准则ROBS-C(The Rule Of Based Source And Channel) 分级保护DLP(Divided Level of Protection)的调制方案,兼顾了量化性能和误码性能两个方面。仿真实验表明：本文方案在低信道扰码的场合下量化性能优良;且在强信道扰码情况下,比单一因素的时候误码率低,从而有效的可以面对实际的移动信道下低 /高信道扰码交替的信道状况,能够更好的适应移动通信的要求。     

一种基于SQPC/OCS的二维光正交码设计及性能研究

以同步二次素数码(SQPC)作为时间扩频序列,单重合序列(OCS)作为波长跳频序列,构造了一种新的二维光正交码SQPC/OCS,并对其误码性能及码字容量进行了理论分析和仿真比较。理论分析表明：在同码长、同波长数条件下,SQPC/OCS与 2D-QPC误码率相等,但SQPC/OCS波长数可以是任何数,不局限于素数,从而增加波长码片可以降低误码率;与EPC/OCS相比,SQPC/OCS误码率更低。SQPC/OCS码字容量远远高于2D-QPC和EPC/OCS码字容量。仿真结果表明：当p=7、q=13时,SQPC/OCS误码率比2D-QPC降低接近2个数量级;当p=11、q=15时,SQPC/OCS与EPC/OCS相比,当用户数为20时,误码率相差达4个数量级。     

具有线性星座预编码的差分空频码

针对传统差分空频码中常模调制符号限制系统编码增益提高的问题,提出具有线性星座预编码的差分空频码.它增大差分空频码字的最小乘积距离,提高系统编码增益.描述了线性星座预编码器的设计原则和设计方法.介绍了归一化差分调制和差分译码.通过对系统平均成对符号误码性能分析,从理论上给出相对传统差分空频码提高的编码增益.仿真实验结果也说明提出的差分空频码能够获取满分集和较大的编码增益.     

一种新型的融合控制码与数据码的8/10 bit编码器

设计了一种融合控制码(K码)与数据码(D码)、具有无效K码检测功能的高速8/10 bit编码器。深入研究了8/10 bit的编码特点以及K码与D码的内在相关性,提出了将K码融合于D码的改进编码方法。相比传统方法,该编码方法更简单,速度更快,占用逻辑资源更少。采用Verilog HDL语言设计了编码器,使用Modelsim软件对设计进行了功能验证,并利用Quartus II综合实现了8/10 bit编码电路。该编码器可直接应用于需要8/10 bit编码的收发器。     

MIMO系统中线性弥散空时码的优化设计

MIMO系统的大部分空时编码方法在设计时单一强调对传输分集性能或传输复用性能的提高,为了联合提高分集性能和复用性能,在LDC编码基础上提出了线性正交弥散空时码(OLDC),LDC编码的优化中利用遗传算法来构造OLDC的空时正交调制基矩阵.优化的编码方法设计简单,便于调制解调.仿真结果表明,OLDC码比传统的LDC编码在误码性能、分集性能、复用性能等方面均有大幅度提高.     

基对称扩展信道极化算法及其在OFDM水声通信系统中的应用

针对水声通信系统中低密度校验 (Low Density Parity Check, LDPC) 码存在的译码复杂度高和译码错误平层问题,设计了基于极化码编码的水声通信系统,并针对水声信道的极化问题提出了新的基对称扩展极化权重 (Polarization Weight, PW)信道极化法。该算法通过PW高阶基计算各个子信道的极化权重,实现了独立于信道状态的信道极化,解决了传统Polar码编码稳健性差和依赖信道状态的问题。理论研究和仿真结果表明,与传统信道极化方法相比,改进的PW方法具有更稳定的信道极化结果。将该方法应用于正交频分复用 (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) 水声通信系统中,与现有的LDPC编码方法相比,基于改进的PW极化码具有更低的通信误码率和译码复杂度,且不存在译码错误平层。      

一种双极性啁啾编码光码分多址系统

提出了一种基于线性啁啾布拉格光纤光栅和光纤延迟线的正负啁啾编码光码分多址(OCDMA)方案.建立了系统结构的数学模型,从理论上推导了系统误码率公式;并数值分析了误码率及单用户最大数据速率等系统性能.结果表明,系统误码性能远远优于一维素数码OCDMA系统;在同码长、同误码率情况下,系统在线用户数可达电域中二进制相移键控(BPSK)码分多址系统的两倍.     

基于时频编码的自由空间光通信-正交频分复用系统模型

自由空间光通信(FSO)的信道是随机的,会受到灰尘、雨滴、雾等粒子散射的影响,正交频分复用(OFDM)调制方式可以很好地抵御大气散射的影响,但简单地将OFDM与FSO结合的系统复杂度较高.为了降低传统FSOOFDM系统的复杂度及改善系统性能,借鉴Alamouti空时编码理念,设计了一种新的时频码.依据大气信道的特点,建立了信道模型.在介绍了系统模型之后,详细地陈述了时频码的编译码方法,分析了系统误码率(BER)与信道特性关系.最后通过Monte Carlo仿真实验进一步证明了该时频码的有效性.结果表明,以雨天为例,采用该时频编码不仅可以降低FSO-OFDM系统的复杂度,而且误码性能得到了显著的提高.     

短波跳频系统中分组Turbo码在阻塞干扰下的性能分析

该文基于短波跳频(FH)系统的特点,对短波跳频系统中分组 Turbo码的联合上界进行了分析和推导,给出了该编码在阻塞干扰存在的情况时平均误码率上限的数学表达式。并对分组 Turbo码在短波阻塞信道下的性能进行了数值模拟,结果表明:分组 Turbo码用于跳频系统时,在短波慢瑞利衰落的信道下,当信噪比为 20dB,信号阻塞比为 30dB时,可使系统的比特误码率由 10-3降为 10-5。     

高误码率星地链路上DWT类压缩图像的传输策略

星上图像压缩的方法越来越广泛地被数据量巨大的卫星型号所采用,而DWT类图像压缩方法以其更高的压缩比、独特的码流结构及良好的抗误码性能成为星上图像压缩的主要方法。针对高误码率星地链路上DWT类压缩图像的误码扩散问题,提出了一种截断压缩码流并对保留码流加强信道编码保护的策略。分析和仿真结果表明,该策略重建图像的效果相比现有的传输模式有大幅提高,甚至能够优于直接下传模式。     

Peak‐to‐average power ratio reduction in space frequency block coding multi‐input multi‐output orthogonal frequency division multiplexing systems by tone reservation

In this paper, a tone reservation (TR) method is employed to reduce the peak‐to‐average power ratio (PAPR) in multi‐input multi‐output orthogonal frequency division multiplexing systems with space frequency block coding (SFBC). The key idea of the employed TR method is taking signals on multiple transmit antennas into account to design appropriate peak reduction symbols, which can significantly reduce the PAPR of SFBC multi‐input multi‐output orthogonal frequency division multiplexing signals. With the employed TR scheme, the SFBC structure can be maintained, whereas the traditional TR method would destroy it, resulting in the degradation of bit error rate (BER) performance. Simulation results demonstrate that the employed TR scheme can provide significantly better BER performance than the traditional TR method with slight PAPR reduction degradation. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

一种低复杂度的HEVC帧内快速编码算法

为了降低高效视频编码(HEVC)帧内编码复杂度,提出一种HEVC帧内快速编码算法。根据视频图像的纹理复杂性,提前跳过或者中止部分尺寸的编码单元(CU)的划分,减少CU深度遍历区间;同时,根据粗选过程后预测模式和代价值的统计特性采用阈值法或者梯度模式直方图法进一步筛选掉粗选后可能性较小的预测模式,从而减少最后进行率失真(RD)代价计算的帧内预测模式数量,进一步降低编码复杂度。实验结果表明,本文算法与HEVC原始平台相比,在全I帧编码模式下编码时间平均减少42.20%,码率(BR)上升约1.75%,峰值信噪比(PSNR)降低了0.108dB,有利于实时应用。     

编码协作系统准循环重复累积码的联合设计与性能分析

重复累积(RA)码是一种特殊结构的低密度奇偶校验(LDPC)码,不仅具有LDPC码的优点,还能实现差分编码。针对LDPC编码协作系统编码复杂度高、时延长的问题,该文引入准循环RA(QC-RA)码,推导出信源节点和中继节点采用的QC-RA码对应的联合校验矩阵,基于公差构造方法设计该联合校验矩阵,并证明该方法设计的联合校验矩阵不存在围长为girth-4, girth-6的短环。理论分析和仿真结果表明,同等条件下该系统比相应点对点系统具有更优异的误码率性能。仿真结果同时表明,与采用一般构造QC-RA码或基于Z型构造QC-RA码相比,采用基于公差构造的联合设计QC-RA码的多信源多中继协作均可获得更高的编码增益。     

一种自适应线性分散码方案的性能研究

针对线性分散码复杂度较高的问题,提出一种自适应线性分散码(ALDC),并将其应用于协作通信网络.该码可以根据当前信道状态,自适应地选择不同的调制阶数和分散矩阵,以在不同信噪比下获得最优的误码率性能,同时降低译码复杂度.分析了该码在协作系统中的编码与译码,并在误比特率性能上与传统空时分组码和LDC进行了仿真对比.结果表明,ALDC的误码率性能要优于传统的正交空时分组码和LDC,且译码复杂度较低.     

编码协作系统准循环重复累积码的联合设计与性能分析

重复累积(RA)码是一种特殊结构的低密度奇偶校验(LDPC)码,不仅具有LDPC码的优点,还能实现差分编码。针对LDPC编码协作系统编码复杂度高、时延长的问题,该文引入准循环RA(QC-RA)码,推导出信源节点和中继节点采用的QC-RA码对应的联合校验矩阵,基于公差构造方法设计该联合校验矩阵,并证明该方法设计的联合校验矩阵不存在围长为girth-4, girth-6的短环。理论分析和仿真结果表明,同等条件下该系统比相应点对点系统具有更优异的误码率性能。仿真结果同时表明,与采用一般构造QC-RA码或基于Z型构造QC-RA码相比,采用基于公差构造的联合设计QC-RA码的多信源多中继协作均可获得更高的编码增益。     

Fast turbo codes with space‐time block codes in fast fading channels

In this paper, space‐time block coding has been used in conjunction with Turbo codes to provide good diversity and coding gains. A new method of dividing turbo encoder and decoder into several parallel encoding and decoding blocks is considered. These blocks work simultaneously and yield a faster coding scheme in comparison to classical Turbo codes. The system concatenates fast Turbo coding as an outer code with Alamouti's G2 space‐time block coding scheme as an inner code, achieving benefits associated with both techniques including acceptable diversity and coding gain as well as short coding delay. In this paper, fast fading Rayleigh and Rician channels are considered for discussion. For Rayleigh fading channels, a fixed frame size and channel memory length of 5000 and 10, respectively, the coding gain is 7.5 dB and bit error rate (BER) of 10^?4 is achieved at 7 dB. For the same frame size and channel memory length, Rician fading channel yields the same BER at about 4.5 dB. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

一种多载波MFSK信道编码方案

目前随着硬件和编码技术的提升,逐渐成熟的多载波技术在通信过程中得到广泛的推广和应用。为了在较严重的多径衰落条件下获取更高的频谱利用效率,采用静态多抽头信道建模的方式对无线信号传播进行模拟。以信道冲击响应数据的误码率作为分析基础,设计了一种引进正交频分复用及多天线技术概念进行改良的多载波MFSK编码方案,并验证了在多径衰落条件下的频谱使用效率及误码率,从而证明了该方案在提高频谱效率方面的可行性。     

一种利用完备差集构造原模图QC-LDPC码的方法

利用组合数学中的完备差集,对原模图提出了一种新颖的准循环低密度奇偶校验码(Quasi-Cyclic Low-Density Parity-Check,QC-LDPC)扩展方法。该方法能大幅降低编译码的复杂度,所得到的校验矩阵中不存在四环。仿真结果表明:利用该方法构造出的P-CDS-QC-LDPC(798,399)码,在BER为10-4时,对比基于完备差集构造的同码率CDS-QC-LDPC(1092,546)码,其净编码增益提高约0.24dB。在BER为10-5时,对比基于渐近边增长(Progressive EdgeGrowth,PEG)算法构造的同码率PEG-LDPC(900,450)码,其净编码增益提高约0.15dB。     

Hybrid Fractal-Wavelet Method for Multi-Channel EEG Signal Compression

In this paper, a hybrid method is proposed for multi-channel electroencephalograms (EEG) signal compression. This new method takes advantage of two different compression techniques: fractal and wavelet-based coding. First, an effective decorrelation is performed through the principal component analysis of different channels to efficiently compress the multi-channel EEG data. Then, the decorrelated EEG signal is decomposed using wavelet packet transform (WPT). Finally, fractal encoding is applied to the low frequency coefficients of WPT, and a modified wavelet-based coding is used for coding the remaining high frequency coefficients. This new method provides improved compression results as compared to the wavelet and fractal compression methods.