TCM信号译码的简化算法

本文从格状编码调制技术的基本原理出发，针对差分相干检测系统，给出了ＴＣ－ＭＤＰＳＫ信号星座、相位差信分支量度间的内在联系，着重分析了在加性高斯白噪声（ＡＷＧＮ）信道中修正的Ｖｉｔｅｒｂｉ算法原理及简化过程。模拟结果表明，该算法不仅降低了译码复杂度，而且译码性能有了相应的提高。     

时分-波分复用网络中的最短帧长算法

无源星形时分-波分复用(TWDM,Time-Wavelength Division Multiplexing)网络是一种前景广阔的大容量高速通信网络,在任意业务量分布及任意可调光器件的调谐时间的条件下进行最短帧长设计是TWDM网络中的核心问题之一。本文就这一问题提出了一种新型的算法MTC,与已有的算法相比,MTC可以获得更优良的性能,是一种高效的TWDM访问控制协议。     

TBCC译码辅助的短数据块盲帧同步技术

咬尾卷积码（Tail-biting Convolutional Codes, TBCC）消除传统归零卷积码带来的码率损失,在短数据块编码时具有较明显的性能优势。本文结合TBCC译码,从降低同步开销,提高短数据块传输效率角度,提出一种适用于TBCC译码辅助盲帧同步方案。该方案利用TBCC校验矩阵约束构造节点矩阵,然后累加每个比特的真实度量作为同步度量准则,并在识别出正确同步位置的同时完成译码。仿真结果表明,对于短数据块盲同步,基于软判决的计算真实度量方案相比硬判决有明显的性能优势,在高信噪比下接近理想同步的性能。      

一种减少RS截短码译码延时的优化设计

为达到缩短RS截短码译码延时的目的,对译码算法中钱搜索部分进行优化设计,采取对RS码中被截去部分不进行验根计算,而把截去部分的累乘结果存入ROM表中,在后续计算中直接查ROM表使用存储结果,这种节省搜索时间的方法,在整体上缩短了译码延时。     

消除GMSK信号符号间串扰的迭代译码技术

本文给出了卷积码与GMSK调制器级联系统的一种迭代译码方案.将最大后验概率（MAP）算法应用于GMSK差分相位检测器（DPD）使之能够接收先验信息并给出软输出,实现了解调器与其后的卷积码译码器之间的迭代计算.仿真结果表明,与传统的译码方法相比,新方案对于克服GMSK信号所固有的严重符号间串扰（ISI）有明显的改进.     

LDPC编码调制系统中基于反馈LLR均值的迭代解调/译码算法

该文针对LDPC码编码的BICM系统,提出一种对LDPC码译码器输出外附信息的计算方法进行改进的迭代解调/译码算法。与传统的解调/译码算法不同在于,该算法对每次BP迭代中译码器输出的各编码比特的外附LLR分别求均值后,再将其作为先验信息反馈给软解调器开始下次的迭代解调/译码。采用该方法可有效地减轻LDPC码在BP迭代过程中某些比特LLR值的振荡现象,从而使得传递给软解调器的外附信息更准确。仿真结果表明,和传统的两种迭代解调/译码算法相比,该算法能进一步提高LDPC编码BICM迭代系统的译码性能,而复杂度并无明显增加。     

Turbo码译码性能的研究

Turbo码基于随机编码的思想,将卷积编码与交织器结合使其性能接近香农极限,所以Turbo码被3G移动通信系统所采纳并在深海通信、卫星通信等功率受限领域得以应用.文中介绍了Turbo码的译码原理并分析了几种主要的译码方法,在Matlab环境下对Turbo码进行了仿真研究,分析了不同的迭代次数、译码算法、帧长、码率及分量码对其译码性能的影响.仿真结果表明Turbo码纠错性能优良,具有广泛的应用前景.     

基于高性能编码调制映射的联合解调译码方法

对于功率受限的加性高斯白噪声（Additive White Gaussian Noise,AWGN）信道,当具有高斯分布的信号作为信道输入时,信息传输性能接近信道容量.为了传输性能接近容量限,本文采用优化的非均匀排布APSK（Amplitude Phase Shift Keying）星座取代传统的多维QAM（Quadrature Amplitude Modulation）调制星座图,利用二进制交换算法（Binary Switching Algorithm,BSA）进行星座图的反馈后哈姆尼克均值优化,设计了一种新型的"4+12F-APSK"非均匀排布的星座映射方案,并与BICM-ID（Bit Interleaved Coded Modulation-Iterative Decoding）解调译码相结合,提出了基于高性能编码调制映射的联合解调译码方法,有效地解决了接近信道容量限的联合解调译码的难题.实验结果表明,在瑞利衰落信道误比特率在10的-5次方量级时,该方法比传统的MSEW（Maximum Squared Euclidean Weight）,GRAY,SP（Set Partitioning）三种矩形QAM调制方案的译码性能至少改善0.6dB;在AWGN信道误比特率在10的-3次方量级时,该方法比传统的MSEW和GRAY映射至少改善0.3dB.同时,与其他16APSK映射方案相比,该方法无论是在瑞丽衰落信道还是在AWGN信道条件下,在相同的误比特率量级上,都具有1dB~2dB的译码性能增益,有效地逼近了传输容量限.该方法在移动通信和电视广播通信等资源有限网络中具有广泛的应用前景.     

Turbo编码GMSK信号准相干解调时的迭代信道估计和译码研究

针对准相干解调Turbo编码GMSK信号,提出了一种简便的迭代信道估计算法。该方法基于Turbo码的迭代译码原理,将信道估计和译码联合考虑,利用译码器输出反馈进行迭代信道估计,从而提高了估计精度。仿真结果表明,该方法能显著地改善系统误码率性能。     

差错信道下IEEE 802.11 DCF最优帧长分析及信道自适应策略

分析了差错信道下IEEE 802.11 DCF在饱和状态下的吞吐量以及帧长度对吞吐量的影响.研究表明在一定的误码率（BER）下存在最优的帧长使得系统吞吐量最大,并且该最优值与发送节点的数目无关.在此基础上,提出了一种简单的基于BER区间划分的帧长控制的信道自适应发送策略.仿真表明,与固定帧长的发送策略相比较,使用该策略在差错信道下可以有效地提高吞吐量.     

Joint iterative decoding for pragmatic irregular LDPC-coded multi-relay cooperations

In this article, a new kind of pragmatic simple-encoding irregular systematic low-density parity-check (LDPC) code for multi-relay coded cooperation is designed, where the introduced joint iterative decoding is performed in the destination based on a proposed joint Tanner graph for all the constituent LDPC codes used by the source and relays in multi-relay cooperation. The theoretical analysis and numerical results show that the coded cooperations outperform the coded non-cooperation under the same code rate, and also achieve a good trade-off between the performance and the decoding complexity associated with the number of relays. This performance gain can be credited to the additional exchange of extrinsic information from the LDPC codes used by the source and the relays in both ideal and non-ideal cooperations.     

LDPC调制系统中迭代解调解码信息的线性优化

在中短码长低密度奇偶校验（LDPC）码编码的比特交织编码调制系统（BICM）中,由二分图短圈导致的置信传播（BP）解码器输出外附信息之间的相关性是降低迭代解调/解码性能的主要原因,因此有必要对解码器输出外附对数似然比（LLR）信息进行优化。针对该问题,提出了一种简单有效的LLR线性优化算法。该算法首先基于匹配LLR值应满足的连续性条件,并结合BP解码器输出外附LLR信息的统计特性,对解码器输出LLR信息的条件概率密度函数（PDF）的计算进行简化,推导出了乘性优化因子,据此对解码器输出外附信息进行线性优化。仿真结果表明,与未优化方案相比,对于(504,252) LDPC 码编码的BICM系统,所提优化算法可获得0.6~0.8 dB 的信噪比增益;和推广互信息（GMI）优化方法相比,两者的误码性能接近,所提算法仅差0.1 dB,且具有更小的运算复杂度。     

视频解码系统中读写带宽压缩算法设计

随着人们更多地使用携带式消费电子产品,电子产品中的电力消耗问题已经渐渐成为视频编解码器设计中关注的最主要的设计问题.特别是在最新的编码标准H.264/AVC中,由于采用了多种新的先进的压缩策略,编码器达到了更高的压缩效率的同时,由于这些新的性能,使H.264/AVC的解码器需要对外部存储进行大量的读取.所以,内存读取带宽成为对于整个系统成本的关键问题,具体如在使用电池提供高清视频播放的消费者电子产品中,需要以更低的电力提供更好更长时间的视频.在这个研究中,提出了针对于视频压缩解码系统中内存读写带宽问题所设计的可调的参考帧压缩算法设计的方案,通过降低系统读取外部内存的带宽而达到降低视频解码系统电力消耗的目的.     

Combined simplified maximum likelihood and sphere decoding algorithm for MIMO system

In this article, a new system model for sphere decoding （SD） algorithm is introduced. For the 2 × 2 multipleinput multiple-out （MIMO） system, a simplified maximum likelihood （SML） decoding algorithm is proposed based on the new model. The SML algorithm achieves optimal maximum likelihood （ML） performance, and drastically reduces the complexity as compared to the conventional SD algorithm. The improved algorithm is presented by combining the sphere decoding algorithm based on Schnorr-Euchner strategy （SE-SD） with the SML algorithm when the number of transmit antennas exceeds 2. Compared to conventional SD, the proposed algorithm has low complexity especially at low signal to noise ratio （SNR）. It is shown by simulation that the proposed algorithm has performance very close to conventional SD.     

LDPC短码WBF-OSD组合译码设计

为了在译码性能和复杂度之间取得折中,针对低密度奇偶校验（Low Density Parity Check,LDPC）短码设计了加权比特翻转（Weighted Bit-Flipping,WBF）译码与顺序统计量译码（Ordered Statistics Decoding,OSD）的组合译码方法。在接收端,首先进行WBF译码,如果译码失败,则将原始接收序列送入OSD进行译码,最后输出OSD译码结果,这种组合方式称为WBF-OSD-I译码。为了进一步提高译码性能,考虑到WBF-OSD-I译码算法中WBF译码存在的不可检错误导致译码错误的接收序列并没有进入OSD译码器进行译码,设计了WBF-OSD-II组合译码方式。这种WBF-OSD-II组合译码方式通过比较WBF译出的估计码字与接收序列的距离,根据选择的门限决定是否使用OSD译码,从而进一步降低译码错误概率。仿真分析验证了LDPC短码的WBF-OSD组合译码性能。     

一种高效的联合编码调制分集——迭代接收方案

本文研究了加入迭代解调译码的比特交织编码调制方案,并通过联合编码调制分集扩展此方案。BICM-ID通过信号空间分集增加分集数,并选择最优旋转角度使性能上进一步取得了明显增益。     

低复杂度的连续相位调制与LDPC联合迭代译码算法

连续相位调制与低密度奇偶校验(LDPC)码编译码技术在提高频谱利用率的同时能够有效降低发射功率,然而这会增加通信系统的复杂度。为此,提出了一种低复杂度的联合迭代译码算法解决此问题。该算法以符号/比特的可靠度作为内外译码器之间的迭代信息。仿真结果表明,新的联合迭代译码算法的性能与概率域下的算法几乎没有差异,在总迭代次数相同的情况下,采用低复杂度联合迭代的性能相比于未采用联合迭代的性能有约0.75 dB的增益。     

基于SSCANL译码器的联合迭代检测译码算法

为了提升基于极化码的稀疏码多址接入（sparse code multiple access,SCMA）系统接收机性能,提出了基于简化软消除列表（simplify soft cancellation list,SSCANL）译码器的循环冗余校验（cyclic redundancy check,CRC）辅助联合迭代检测译码接收机方案。该方案中极化码译码器使用SSCANL译码算法,采用译码节点删除技术对软消除列表（soft cancellation list,SCANL）算法所需要的L次软消除译码（soft cancellation, SCAN）进行简化,通过近似删除冻结位节点,简化节点间软信息更新计算过程,从而降低译码算法的计算复杂度。仿真结果表明,SSCANL算法可获得与SCANL算法一致的性能,其计算复杂度与SCANL算法相比有所降低,码率越低,算法复杂度降低效果越好;且基于SSCANL译码器的CRC 辅助联合迭代检测译码接收机方案相较基于SCAN译码器的联合迭代检测译码（joint iterative detection and decoding based on SCAN decoder, JIDD-SCAN）方案、基于SCAN译码器的CRC辅助联合迭代检测译码（CRC aided joint iterative detection and decoding based on SCAN decoder,C-JIDD-SCAN）方案,在误码率为10^-4时,性能分别提升了约0.65 dB、0.59 dB。     

空时分组码在编码协作通信中的性能研究

为提高系统性能,有效抵抗衰落,提出了采用空时分组码的双中继编码协作通信系统,并给出了中继点使用Alamouti码的发送方式。根据源点和中继点产生LDPC码的整体校验矩阵,导出了目的点进行联合迭代译码所需的初始化消息。理论分析和数值模拟表明,在相同条件下,采用Alamouti码可以明显提高系统性能。当误比特率达到10-4,Alamouti码编码协作通信系统较相应的普通编码协作具有1.6 dB增益。     

基于脉冲位置调制的无线光通信多级编码调制及其多阶段解调译码算法

针对无线光通信脉冲位置调制(PPM)与信道编码的结合应用,提出了一种多级编码调制方案,利用多级编码的多级标签结构,将PPM符号所对应的分组比特分拆到不同子码通道的码字中,同时结合PPM的信号集分割和极大似然检测解调方法,推导了方案的多阶段解调译码算法。在弱湍流大气条件下的仿真分析表明,PPM多级编码调制相对单级编码调制在误码率10-6下获得0.85 dB以上的增益,且可实现对不同重要程度信息段的不等差错保护。在分量码码型给定的条件下,按纠错能力逐级配置分量码并采用所推导的多阶段解调译码,可为系统提供更好差错性能,优于直接的并行译码方法。