Turbo码综合性能分析与Turbo编码调制

对 Ｔｕｒｂｏ码的 ＲＳＣ分量码、交织器、调制方式、信道以及迭代译码算法进行了综合研究与性能分析，并给出了一种基于逐比特ＭＡＰ算法的Ｔｕｒｂｏ编码与多元调制相结合的编码调制方式。仿真结果表明，该方案将Ｔｕｒｂｏ码的高编码增益与多元调制的高频谱利用率有效地结合在一起，是一种功率和频谱高效的编码调制方式，比传统的ＴＣＭ方式有更好的性能。     

比特交织编码调制技术分析

为了在不降低频带利用率和功率利用率的情况下以设备的复杂化来换取编码增益,提出了一种将编码和调制方式结合在一起的比特交织编码调制(Bit Interleaved Coded Modulation,BICM)技术。该技术针对网格编码调制(TrellisCoded Modulation,TCM)灵活性差和衰落信道中性能差的缺点,在理想交织时将编码器和调制器分离设计,具有高度的灵活性,并可以得到近似网格编码调制的性能,并且对衰落信道具有很好的鲁棒性。介绍了比特交织编码调制的构成模式、关键技术,包括信道编码、比特交织和调制,给出了BCIM理论分析,并对不同的交织深度、交织方法和高阶调制等进行了性能仿真分析。仿真结果表明比特交织编码调制可以取得良好的误码率性能。     

基于TCM的LDPC高效编码调制系统性能

为了缓解频带有效性与功率有效性的矛盾,提出了将低密度校验码与网格编码调制相结合的系统方案,其中在网格编码调制中采用了递归系统卷积码进行编码,以实现基于对数似然比的软译码方法,以此构造低密度校验码与网格编码调制相结合的编译码系统。分析了该系统在加性高斯白噪声干扰和瑞利信道下的性能和信道信息对于系统性能的影响。仿真结果表明,该系统能够有效地在频谱利用率和码字性能之间达到折衷,可以在一定程度上缓解矛盾。     

白适应Turbo编码调制方案设计及综合性能分析

文章提出了两种用于慢衰落信道上的较为实用化的自适应Turbo编码调制设计方案,两种方案在所有域中采用相同的Turbo编码调制器,具有较低的实现复杂度。文中对两种设计方案进行了较全面的综合性能分析,包括频谱利用率、BER性能、平均传输功率、业务中断概率、平均域持续时间等,以验证设计方案的正确性与有效性。     

网格编码调制结合低密度校验码的应用方案设计及性能分析

提出一种利用网格编码调制将低密度校验码与高阶数字调制相结合的应用方法，其中在网格编码调制中采用递归系统卷积码进行编码用以实现基于对数似然比的软译码方法，构造了低密度校验码和网格编码调制相结合的编译码系统。仿真结果表明，该方案将低密度校验码的高编码增益与多元调制的高频谱利用率有效结合在一起，是一种功率和频谱高效的编码调制方式，比传统的网格编码方式有更好的性能。     

一种随机极性MCP-EBPSK调制解调器

为改善随机极性的连续相应的扩展二元相移键控(CP-EBPSK)调制信号的频谱结构,该文提出一种带功率谱形状调节系数的随机极性修正CP-EBPSK (Modified CP-EBPSK, MCP-EBPSK)调制解调器。阐述了随机极性MCP-EBPSK调制的基本原理,给出了无随机极性的MCP-EBPSK调制理论功率谱表达式。同时,设计了合适的数字冲击滤波器用于解调,给出了无编码的随机极性MCP-EBPSK通信系统框图,分析和验证了该类调制信号的功率谱特性和解调性能,并对多径信道上的解调性能进行了仿真。仿真结果表明:新的调制方式通过对功率谱形状的调节,不仅频谱利用率更高,解调性能也更好;现阶段,该系统不适合在无线信道传输,有望在有线信道上率先获得应用。     

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。     

基于TCM-8PSK的直扩系统的仿真研究

TCM是一种将差错控制编码与调制有机结合的编码调制技术,在保持信息传输速率不变的前提下增加信号数量,以增加信号的冗余度来进行抗干扰编码,使系统的频带利用率和功率资源同时得到有效利用。先对TCM编码调制技术和直接序列扩频系统进行了研究,然后给出了一种基于TCM-8PSK的直扩系统的仿真模型,并分析了其在不同干扰信道下的性能。     

高频谱效率LDPC编码调制系统

低密度校验(low-density parity-check,LDPC)码近年来成为纠错码领域的研究热点。基于LDPC码以及比特交织编码调制(bit-interleaved coded modulation,BICM)的概念,针对无线带宽受限信道,提出了一种具有较高编码增益和频谱效率的联合编码调制方案。高斯信道和瑞利衰落信道下的仿真均显示了该方案的良好性能。     

卫星带宽功率双重受限情况下的高效传输方案

卫星通信传输信道属于典型的带宽功率双重受限信道,其功率、带宽利用率是评价传输方案优劣的重要指标。针对点对点对称传输的卫星通信链路的应用需求,提出了基于QPSK调制的PCMA传输方案,通过理论仿真和实际测试,与传统的基于16APSK高阶调制传输方案比较,在双向链路带宽利用率相同的情况下,该方案需要的接收信噪比更低、信道适应性更强,可以使功率利用率提高3 dB以上。     

Punctured Trellis-Coded Quantization and Modulation

We propose a punctured trellis-coded quantization (PTCQ) scheme as the dual of a known punctured trellis-coded modulation (PTCM) scheme, and then generalize a combined trellis-coded quantization/modulation (TCQ/TCM) scheme to a combined PTCQ/PTCM scheme, with rates optimally allocated between source coding and channel coding to match the given channel signal-to-noise ratio (SNR). Simulation results show significant performance gain over the TCQ/TCM scheme at both low and high channel SNRs     

无线激光通信类脉冲位置调制性能比较

为了比较各种类脉冲位置调制性能,对类脉冲位置调制的编码结构、平均发射功率、带宽需求、传信率、功率谱密度、信道容量等进行了比较,分析了其性能特点及使用场合.结果表明,开关键控调制方式容易实现,但功率利用率低;脉冲位置调制方式提高了功率利用率,但是带宽效率差,同时需要符号同步;数字脉冲间隔调制结构复杂,缩短了符号长度,带宽效率高,不需要符号同步;双头脉冲间隔调制方式提高了带宽效率和传输容量,不需要符号同步,大大简化系统实现复杂度.     

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。     

Pseudo-analog speech transmission in mobile radio communicationsystems

A low-complexity pseudo-analog speech transmission scheme is proposed for portable communications. It uses a speech coder based on adaptive differential pulse code modulation (ADPCM) in combination with a multilevel digital modulation technique such as M-ary DPSK or M-ary FSK and features low quantization noise, bandwidth efficiency, and robustness to transmission errors. A nonsymmetric M -ary DPSK scheme called skewed M-ary DPSK is proposed to enhance the noisy channel performance. Comparison to conventional analog FM and a digital speech transmission scheme using adaptive predictive coding and forward error correction (FEC) based on convolutional coding shows that the pseudo-analog system has the best objective signal-to-noise ratio performance under most channel conditions. Informal subjective evaluations rate the digital system superior to the pseudo-analog scheme for bad channels and conversely for good channels. It is concluded that the pseudo-analog system can be designed with low delay and high speech quality for good channels with high spectral efficiency     

基于Polar码的速率兼容调制方案设计

提出了一种基于Polar码的速率兼容调制（rate compatible modulation,RCM）联合设计方案,用于提高无线通信频谱利用率.相应地设计了基于置信度传播（belief propagation,BP）和软抵消（soft cancellation,SCAN）的接收端高效联合迭代译码算法.根据该算法可通过优化变量节点对数似然比（log-likelihood ratio,LLR）信息迭代方式以及采用限制译码符号上限的改进措施,提高译码过程的稳定性与时效性.与距离优化的级联低密度奇偶校验（low-density parity-check codes,LDPC）码RCM方案对比结果表明,提出的高效联合迭代译码算法在低信噪比（signal noise ratio,SNR）下有更低的译码复杂度,并且具有更优的吞吐量和误码率性能.因此,本文所提方案适合在恶劣信道条件下的无线传输.     

一种用于BICM-ID系统的新颖8APSK映射方案

为了能够通过高阶调制信号增加信道容量,提高编码增益和频谱效率,对8阶振幅移相键控(APSK)星座映射方案进行优化.基于欧氏距离设计准则提出一种新颖(2,6)-scheme 8APSK映射方案,并应用于联合准循环构造法构造的低密度奇偶校验(LDPC)(4599,4307)码的比特交织编码调制迭代译码(BICM-ID)系统中.信道容量仿真表明,所提方案在高、低信噪比区域都具有非常优越的互信息性能.误码率(BER)性能仿真表明,在BER为10-7时,联合LDPC(4599,4307)码的(2,6)-scheme 8APSK映射方案较(4,4)-scheme 8APSK映射方案、8PSK调制的格雷(Gray)映射、集分割(SP)映射、半集分割(SSP)映射分别提高了约0.45 dB、1.10 dB、1.62 dB、2.13 dB的编码增益.外附信息转移(EXIT)图仿真说明,所提方案能够更早地打开译码通道,从而更早地通过迭代来实现无错译码.     

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。     

On the Power Allocation and System Capacity of OFDM Systems Using Superimposed Training Schemes

Channel estimation in multipath environments is typically performed using the pilot-symbol-assisted modulation (PSAM) scheme. However, the traditional PSAM scheme requires the use of dedicated pilot subcarriers and therefore leads to a reduction in the bandwidth utilization. Accordingly, this paper investigates a channel-estimation approach for orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) systems using a superimposed training (ST) scheme, in which the pilot symbols are superimposed onto the data streams prior to transmission. By using equally spaced pilot symbols of equal power and assuming that the number of pilots is larger than the channel order, it is shown that the channel-estimation performance is independent of the number of pilots used. The optimal ratio of the pilot symbol power to the total transmission power is analyzed to maximize the lower bound of the channel capacity. Overall, the current results show that the ST-based channel estimation schemes have a slightly poorer performance than the PSAM scheme but yield higher system capacity.     

非限幅QPSK类正弦调制大气激光通信系统的性能研究

提出了一种非限幅四相相移键控(QPSK)类正弦调制技术,并将其运用到大气激光通信系统中。介绍了大气激光通信信道模型,给出了非限幅QPSK类正弦调制的大气激光通信系统模型。在此基础上,对采用非限幅QPSK类正弦调制和采用直流偏置副载波强度调制的大气激光通信系统在无湍流和弱湍流信道下的功率利用率、误码率、中断概率和信道容量进行了分析和比较。结果表明,非限幅QPSK类正弦调制具有更好的抗噪声性能、更高的功率利用率、较低的中断概率及较高的信道容量,提高了大气激光通信系统的性能,可满足大气激光通信系统的需要。     

Performance Comparison of M-QAM Communications for (S + N) and (S/N) Channel State Estimation Schemes

Channel estimation at the receiver side is essential for adaptive modulation schemes, prohibiting low complexity systems from using variable rate (VR) and/or variable power transmissions. This problem can be solved using variable-rate M-QAM modulation scheme for communications over fading channels in the absence of channel gain estimation at the receiver. It is shown that signal plus noise (S + N) sampling value can serve as a much better criterion compared to signal-to-noise ratio (S/N) for determining modulation order in VR systems. In this way, low complexity transceivers use VR transmissions to improve spectrum efficiency under an error performance constraint. Two kinds of fading channels: Weibull fading and α–μ fading are considered. Spectrum efficiency of (S + N) based systems are compared to that of S/N systems and the advantage of (S + N) scheme over (S/N) scheme is shown. The symbol error rates of two schemes are also studied. As an application, the proposed VR modulation scheme is shown to work with a maximum ratio combining diversity receiver.