一种基于补偿校正的网络编码和信道编码联合设计

将信道编译码中性能较优的LDPC码运用到网络编码和信道编码联合设计,提出一种接收端补偿校正的网络编码和信道编码联合设计方案,该方案在中继节点进行解调和译码后硬判决,以降低中继节点处理数据的复杂性,然后进行网络编码而不考虑编码数据中存在的误码,通过接收节点对中继硬判决信息的错误概率进行补偿和校正来获取最大似然接收。仿真实验表明,提出的网络编码和信道编码联合设计方案不但降低了中继节点处理数据的复杂性,同时提高了传输系统的可靠性。     

基于双路单中继信道的网络-信道联合编码

在大型无线网络中,两用户节点进行信息交互,其间存在两个并行的中继节点但无直通链路。本文针对这一模型提出了一种网络-信道联合编码方案,具体方法是:在所有节点进行卷积编码,中继节点处还使用了网络编码,两用户同时接收到两路中继编码信息,从中减去本地信息后即构成分布式Turbo编码,用户端可通过迭代译码来获得对端信息。针对不同的应用环境,本文又给出了两种相关演变方案,并加以比较。仿真结果表明:与网络编码、信道编码单独设计的两种相关方案相比较,网络-信道联合编译码方案能获得更好的误帧率(PER)性能。     

高密度异构小基站立体网络的多向中继技术

研究了室内密集立体覆盖非对称、多向中继自组织网络中利用节点先验信息,在中继端联合信道编码、网络编码、自适应调制等技术进行干扰消除的传输方案。重点针对单中继两用户互传、单中继多对用户互传模型的下行信道,分别提出了自适应-网络编码调制、信道编码-网络编码2种联合设计方案。具体分别提出了变功率-速率自适应网络编码相移键控调制(NC-PSK)方案和联合网络-脏纸编码方案,并推导出2种方案下行广播信道可达速率的闭式解。仿真结果表明2种方案能够提高中继网络的频谱利用率,同时有效对抗信道衰落和干扰。     

不对称速率双向中继传输策略研究

在实际双向中继信道的通信传输中,由于信道质量,发射功率,业务需求等条件的不对称,双向信道的传输速率往往也是不对称的。该文针对双向中继信道中不对称速率传输的情况进行了研究,基于物理层网络编码,提出两种不对称传输的方案。第1种方案采用级联信道编码;第2种方案采用子集编码和子集调制。这样设计使得中继节点对接收到的叠加信号只需一次译码就可以直接解出信息比特的异或,从而降低了译码复杂度。仿真结果表明,结合信道编码的不对称传输设计,在提高系统有效性的同时,进一步降低了误比特率,保证了系统的可靠性。     

不对称速率传输中网络编码与信道编码的联合设计

本文针对双向中继信道中不对称速率传输的情况进行了研究。在实际双向中继信道的通信传输中,由于信道质量,发射功率,业务需求等条件的不对称,双向信道的传输速率往往也是不对称的。本文提出了一种称为子集编码的方案,将调制、物理层网络编码、信道编码联合起来设计,使得较差信道的信道编码码字为较好信道的子集,这样中继节点可以利用信道编码的线性性质对接收到的叠加信号直接进行译码,从而使译码复杂度降低50%;同时,较好信道使用高阶调制,较差信道使用低阶调制,利用较好信道提高了系统的传输速率。仿真结果表明,与对称速率传输相比,本文提出的方案在提高系统有效性的同时,又保证了系统的可靠性。      

网络-信道联合编码的DmF协作通信技术

提出了一种采用网络-信道编码的解调前传(DmF)协作通信方案.与译码前传(DF)相比,DmF协作方式在中继处只对信号进行解调而非译码,因此,大大降低了中继节点的复杂度.在由两个用户、一个中继节点和一个基站组成的通信模型中,采用LDPC信道编码与网络编码结合的方式,构造了一种DmF协作传输方式.在基站处,通过构造的H矩阵对来自两用户及中继的信号进行联合译码.仿真结果表明:所给方案的性能优于非协作方式及无网络编码的协作通信方式,随着信噪比的增加这种优势会更加明显;另外,DmF的性能与DF的非常接近,但其设备复杂度却大大降低,因此DmF比DF方式更具实用性.同时,该方案在降低设备复杂度、减少延迟、有效对抗无线信道慢衰落、提高通信性能及频谱利用率等方面都是非常有效的.     

一种基于TCM的信道编码与物理层网络编码的联合设计

该文在双向中继信道中基于网格编码调制(Trellis Coded Modulation, TCM)提出了一种信道编码与物理层网络编码的联合实施机制。该机制采用TCM,将编码和调制统一考虑,提高了编码序列的自由距离,从而获得更高的编码增益。此外,利用卷积码和MAC-XOR网络编码的线性性质,使得中继节点只要直接估计网络编码的码字,这样中继节点进行TCM译码的复杂度减少了50%。该机制同时考虑信道编码技术、调制技术以及物理层网络编码三者联合设计的问题,既提高信息传输率,又保证了可靠性。     

Turbo编码调制技术在物理层网络编码中的应用研究

在双向中继信道中,基于编码调制技术提出了一种Turbo编码调制技术(T-TCM)与物理层网络编码的联合实施方案.本方案采用了T-TCM,即将TCM中的卷积码用Turbo码代替,两个分量编码器用符号交织器分开.中继节点利用卷积码和网络编码的线性性质直接估计网络编码的码字,并在中继节点采用了基于符号的MAP译码算法.本方案将信道编码技术、调制技术以及物理层网络编码三者联合设计,不仅增加了无线网络的吞吐量,还提高了网络的频谱利用率.     

一种信道编码与物理层网络编码的联合设计

基于正交振幅调制（QAM）设计了一种信道编码与物理层网络编码的联合实施方案,该方案巧妙的引入了一种去噪映射机制,即重新安排QAM调制的星座映射,中继节点对接收数据去噪后直接映射为对应数字比特流的异或。同时,利用卷积码和MAC-XOR网络编码（Network Coding, NC）的线性性质,使得中继节点只需直接估计网络编码的码字,因此中继节点的解调/译码的复杂度减少50%。在此基础上对该方案的误比特率性能进行分析。仿真结果表明了该方案的有效性,即与已有的物理层网络编码方法相比,在没有增加译码复杂度的基础上,该方案的信道容量有了显著提高。      

有载波频偏的PNC与LDPC码的联合设计

双向中继信道中采用物理层网络编码技术时,多址接入阶段的非同频现象会造成系统严重的性能损失.物理层网络编码与信道编码的联合设计可以在很大程度上改善系统性能并降低设备复杂度,但目前大多数PNC与信道编码的联合设计只考虑完全同步的情况.本文提出在物理层网络编码多址接入阶段存在载波频偏情况下的双节点均值频率补偿法和单节点完全频率补偿法PNC与LDPC的联合设计,在中继节点处通过分别设计对应的频率补偿滤波器,重新分析译码判决门限与噪声分布情况.仿真结果表明,本文提出的有载波频偏条件下的两种PNC与LDPC的联合设计相比于传统的物理层网络编码有很好地性能表现.     

一种网络编码和信道编码的联合设计

网络编码技术可以大幅度提高网络的吞吐量和鲁棒性,因此已成为近年来的研究热点。在研究无线网络中物理层网络编码技术的基础上,提出了多址信道中一种联合网络编码和信道编码的设计方案。该设计利用LDPC码和网络编码的线性特性以及软输入软输出模块设计,不仅减少了编译码的复杂度,而且在高的信噪比情况下可以获得良好的性能。仿真结果表明,该设计方案不仅容易实现,而且性能接近网络信道容量的上限,相比传统的设计技术至少能够提高1．6倍的增益。     

TMS320C6416器件的WCDMA信道编码的研究与实现

第三代移动通信系统在我国的商用日益临近,作为三大3G标准之一的WCDMA,可以通过GSM/GPRS平滑升级实现,研究其信道编码对于改善和提高WCDMA的通信能力是十分重要的.简单介绍WCDMA的网络单元结构,WCDMA的信道编码中主要采用的卷积码和Turbo码的编码和译码方式,以及数字信号处理器在通信领域的广泛应用.分析了WCDMA信道编码的相关协议,叙述了TI公司的数字信号处理器芯片TMS320C6416硬件架构,详细介绍基于该芯片的NodeB信道板的硬件原理,最后讨论了WCDMA信道编码在NodeB信道板上的软件模块化实现方法.     

带特征监控的高维信息编解码端到端无标记人体姿态估计网络

针对点云空间三维信息非结构化和旋转易变性对预测结果的影响,提出一种带特征监控的三维信息编解码卷积神经网络,该网络可实现三维空间下单目深度图的端对端无标记人体姿态估计.所设计的网络由特征监控编解码组件串联而成,该组件第一部分使用三维卷积模块以类似沙漏结构的形式组合设计,实现对特征图的编码和解码;第二部分以不同参数残差块并联,实现对特征图的监控融合,第一部分与第二部分首尾连接构成组件.特征监控编解码组件能根据数据集大小,通过串联的方式搭建不同深度的网络,同时根据数据分辨率,设置组件参数,实现由粗到精的特征学习,最终获得最佳网络.通过ITOP数据库的实验表明,该网络实现了空间三维信息的端到端深度学习,显著提高了系统性能并具有更高的精度.     

符合EPC C1G2标准的阅读器数字基带编解码模块设计和FPGA验证

编解码模块是RFID阅读器数字基带的重要模块,负责对来自数据存储单元的信号编码以及对来自采样模块的信号解码.本文设计了符合EPC C1G2标准的阅读器数字基带部分的编解码模块,并且在FPGA上验证.编解码模块包括CRC编码和校验,PIE编码,FM0解码.FFGA验证结果显示该设计能够在协议规定的频率范围内正常工作.     

基于FPGA的TPC编译码器设计与实现

介绍了Turbo乘积码(TPC)的编译码原理,并对TPC码字结构进行了分析。在高斯信道下给出了子码为扩展汉明码(64,57,4)的TPC码的误码率性能,并对编译码器的模块设计进行说明,同时采用Altera公司的EP2S180芯片完成了方案验证。结果表明,在系统时钟为100 MHz的情况下,译码时延约为44 μs,可较好地满足实时性需求。     

（2,1,7）卷积码编译码器的FPGA实现

卷积码是一种重要的前向纠错信道编码方式,其纠错性能常常优于分组码,且（2,1,7）卷积码已应用于现代卫星通信系统中。Viterbi译码算法能最大限度地发挥卷积码的优异性能。这里采用Verilog HDL语言设计出（2,1,7）卷积码的编码器模块和基于Viterbi算法的译码器模块,译码器采用全并行结构,译码速度快。阐述了编译码器各模块的设计原理,并在ModelSim给出各模块的仿真测试结果。同时对译码器进行纠错性能测试,测试结果表明该Viterbi译码器有良好的纠错性能。     

Exploit Network Coding Over GF(2 q ) for Multi-user Cooperative Wireless Networks

In this paper, we present a decode-and-forward network coded (DFNC) scheme over GF(2 ^q ) for the multi-user cooperative communication systems. In particular, we consider a cooperative network with m users transmitting independent packets to the same destination. These users form a cooperation set to help each other by using linear network coding. We propose a coding coefficients construction method which can efficiently reduce the transmission overhead from m(q + log₂ m) to m bits compared with conventional random network coding. Furthermore, we propose a novel decoding algorithm—credit-based updating algorithm in order to improve the solvability of decoding set of equations at the destination. The proposed decoding algorithm is combined with channel decoding and is applied on symbol-level. It can fully make use of the error recovery property of network coding while conventional decoding algorithms (e.g., Gaussian elimination) overlook it. We theoretically analyze the diversity performance in terms of information outage probability, and the results show that diversity order of m + 1 can be achieved for a m-user cooperation system. Moreover, we conduct extensive simulations to show that DFNC outperforms other transmission schemes in terms of symbol error rate and achieves higher diversity order. We also demonstrate that the proposed decoding algorithm provides significant performance gain over conventional decoding algorithm.     

Belief Propagation Decoding of Polar Codes Using Intelligent Post-Processing

Polar code is a channel coding method that has been proved to be able to reach Shannon capacity in the binary discrete memoryless channel. Because of the superior performance and low encoding and decoding complexity, polar code has attracted extensive attention in the industry and been chosen as the channel coding scheme for the control channel in the scenario of EMBB in 5G mobile communication. In this work, we propose an intelligent BP decoding algorithm of polar code based on smart post-processing. We employ the neural network to classify the output data of regular BP decoding into “good-bit” and “bad-bit” categories. We also design a strategy to search the bits, which are most probably incorrect from the “bad-bit” group for post-processing. Then, we can invert the “bad-bit” to correct the residual error in the Belief Propagation (BP) iterative process. Simulation results prove that the proposed algorithm can achieve at least 0.5dB error correction performance enhancement compared with the regular BP decoding with slight computation complexity and energy consumption increase.

     

TD-SCDMA传输信道编码复用与解码解复用的仿真

TD-SCDMA标准是由中国提出的,以我国知识产权为主的、被国际上广泛接受和认可的无线通信国际标准。本文主要研究TD-SCDMA上行链路物理层的核心技术即传输信道编解码和复用解复用技术。TD-SCDMA采用了比较完善的编码复用方案,首先对数据流进行复杂的编码和复用,经过物理信道映射之后再对数据进行扩频加扰和调制,最后由天线以适当的功率发射出去。本文对编码复用以及解码解复用过程建立仿真模型,讨论了模型中各模块的具体实现算法。在MATLAB中对TD-SCDMA上行链路物理层传输信道编码复用和解码解复用过程进行了仿真,验证了算法的正确性。     

LTE下行链路中基于网络编码的多进程联合HARQ

长期演进系统的下行链路物理层采用了以传输块为基本单元的混合自动重传请求机制,保证移动终端在各种测试场景下都能获得较好的数据通过率。在对传输块的每次接收处理过程中,单个传输块中的多路独立码块数据解码结果差异较大。接收端可以通过对各个码块数据做循环冗余校验测试,标志各个码块的译码结果。然而由于传统重传机制中反馈链路的容量限制,即便只有一个码块解码错误,接收端也将反馈请求发送端重传整个传输块。网络编码技术通过对不同传输块数据做组合编码,可以有效地提高整个网络的传输效率。针对长期演进系统下行链路的传输机制,我们提出一种基于网络编码的多进程联合重传方案。新的重传方案联合多个传输块的重传进程,在每个传输块完成首次传输后,新增一个网络编码重传反馈比特,指示后续是否启动一个新进程传输多个传输块的网络编码数据包。我们给出了具体的重传协议流程,收发端都可以高效地根据网络编码重传反馈比特指示,完成相应的发送和接收操作。结合长期演进系统标准中的典型测试场景,我们给出了数据通过率的仿真结果比较。在仅新增一个反馈比特的条件下,采用网络编码技术的多进程联合重传方案在数据通过率方面有较为明显的性能增益。