基于LDPC码和PPM调制的深空光通信系统性能分析

比较了LDPC码和RS码在PPM调制下的深空光通信系统中的性能,给出了在不同阶数PPM调制下,不同码长LDPC码的性能仿真结果,以及与RS码的比较结果.结果表明,随着PPM调制阶数增加,LDPC码性能会下降.分析了调制阶数影响LDPC码性能的原因.     

LDPC码在非相干BFSK系统中的性能分析

通过理论分析和计算机仿真研究了LDPC码在非相干BFSK系统中的性能.首先证明单输入双输出的非相干BFSK系统满足信道对称条件,然后分别利用离散密度进化(DDE)和高斯近似(GA)算法给出了LDPC码的性能下界,后者与前者相比性能非常接近而且计算量要小很多.通过仿真得到几种常用LDPC码的性能并与译码门限以及香农极限进...     

Square m-QAM相干光通信载波相位估计性能研究

基于前馈载波相位估计算法,研究了square 16-QAM调制相干光纤通信系统的载波相位估计性能,进一步证明了当存在相位噪声时square m-QAM调制并非QAM调制最佳星座图的原因。仿真计算结果显示,由于square 16-QAM调制星座图中星点之间相位距离分布不均匀,引起载波相位估计中出现连续相位跳变,导致载波估计性能劣化,系统误码率增大约2～3倍。     

性能优异的FEC技术:LDPC码的性能差异与分析

对前人得到的性能良好的规则LDPC码和不规则LDPC码进行仿真分析,分别得到性能曲线。结合规则码和不规则码的特点,并从译码BP算法、校验矩阵结构、环(circle)、误码平台(errorfloor)及可实现性等角度进行比较,分析了导致性能差异的原因,进而对构造在光通信系统中具有实用价值的LDPC码提出了看法。     

LDPC码在相干光接收机中性能的研究

针对LDPC码在光纤通信系统中的应用,提出将相位估计算法与LDPC译码算法相结合,研究表明将M次幂载波相位估计算法输出的调制信息估计值进行软解调后,能有效地与LDPC软译码算法相结合。     

多元LDPC码与二元LDPC码的性能分析

为了比较多元LDPC码与二元LDPC码的性能,文章从校验矩阵、Tanner图、BP译码算法等方面将两者进行有效的分析,并结合具体的Monte Carlo仿真实验,得出多元LDPC码的性能确实优于等长度码长的二元LDPC码.     

空间耦合LDPC码在AWGN信道下的性能分析

空间耦合LDPC(Spatially Coupled LDPC,SC-LDPC)码由于阈值饱和特性,被证明是未来无线通信系统的有力候选码型。SC-LDPC码是一种卷积LDPC码,在二元无记忆对称信道下采用置信传播译码算法时具有逼近香农限的性能。对SC-LDPC码的构造及其经典的置信传播译码算法进行了阐述,并在加性高斯白噪声信道下进行了性能仿真和分析。仿真结果表明,SC-LDPC码的约束长度越长或最大迭代次数越大,其性能就越逼近香农容量限。SC-LDPC码在误码率为10^-5、最大迭代次数为100时,码长20 000比码长10 000大约有0. 68 d B的增益;在误码率为10^-5、码长为10000时,最大迭代次数100的SC-LDPC码比最大迭代次数10的码大约有0. 66 d B的增益。仿真结果有效验证了SCLDPC码在无线通信系统中的良好性能。     

几种LDPC码的性能比较

重点比较基于MacKay方法构造的随机LDPC码、具有准循环特点的LDPC码,以及π-旋转LDPC码的性能。通过计算机仿真比较可看出,这几种码在构造中都未考虑优化情况下,其性能差异不大。但是从编译码复杂度角度来看,π-旋转LDPC码和准循环LDPC码可以分别利用其奇偶校验矩阵中的双对角结构和移位循环结构来简化编译码,因而这两种较随机构造的码更易于硬件实现,更具有实际应用价值。     

几种LDPC码的性能比较

重点比较基于MacKay方法构造的随机LDPC码、具有准循环特点的LDPC码,以及π-旋转LDPC码的性能.通过计算机仿真比较可看出,这几种码在构造中都未考虑优化情况下,其性能差异不大.但是从编译码复杂度角度来看,π-旋转LDPC码和准循环LDPC码可以分别利用其奇偶校验矩阵中的双对角结构和移位循环结构来简化编译码,因而这两种较随机构造的码更易于硬件实现,更具有实际应用价值.     

自由空间光通信下SCB-Spinal码的性能分析

针对自由空间光通信中Spinal码译码复杂度高及不等差错保护问题,提出一种分段循环冗余校验（CRC）、Spinal码与BCH码级联的SCB-Spinal码方案。通过分段的CRC校验提前终止过程,减少解码计算量,降低了译码复杂度,并在尾部级联BCH码对易错的尾部信息进行纠错保护。仿真结果表明：在不同湍流强度下,SCB-Spinal码方案都有效地降低了译码复杂度并获得了更好的误码率性能,在弱湍流强度低信噪比情况下较传统Spinal码方案降低了约62%的复杂度,速率也有0.04～0.17 bit/symbol的性能提升;在中强湍流强度影响下,较传统Spinal码方案降低了50%～60%的复杂度。在为自由空间光通信中Spinal码的高效应用提供了一种解决方案。     

高速相干光通信系统中水印辅助的低密度奇偶校验方案

为了研究水印辅助的低密度奇偶校验(LDPC)方 案在高速相干接收光通信系统 中的译码性能,提出了一种适用于相干光通信系统的水印符号辅助的LDPC前向纠错方案 ,与传统LDPC相比,可以大大提高相干接 收机的抗噪声能力。在100Gbit/s 16进制正 交幅度高制(16QAM)相干接收光通信系统上的仿真实验结果表明, 在误码率(BER)为10－9时, 所提出的前向纠错方案与传统LDPC相比 较,信噪比(SNR)增益提高了0.45dB ;同时,在相同BER下,水印符号辅助的LDPC方 案的译码迭代次数有很明显的降低。     

多元LDPC码串行译码算法在光纤通信中的应用

将串行BP译码算法用在多元LDPC码中,降低了在光纤传输系统中的译码延时.详细介绍了在多元LDPC码中的串行BP译码算法和光纤通信系统的仿真模型.给出了在采用串行BP算法的LDPC译码器中,译码最大迭代数量对译码性能的影响,比较了采用传统的BP算法扣串行BP算法时LDPC译码器的性能.结果表明,采用串行BP算法确实能够提升LDPC译码器的收敛速度.     

相对相位噪声对相干光通信系统性能影响

在使用前向抽运喇曼放大器的相干光正交频分复用传输系统中,由于喇曼抽运的强度噪声和交叉相位调制之间相互作用产生相对相位噪声,导致系统性能大幅下降。为了研究此问题,采用数值分析方法进行了理论分析与实验验证,分析了不同的调制格式下,相对相位噪声对相干光正交频分复用系统的影响,并且比较了正交频分复用多载波系统与单载波系统在相同条件下的系统性能,取得了由相对相位噪声所导致的系统损伤程度数据。结果表明,抽运和信号之间相对较大的离散系数有助于抑制相对相位噪声引起的损伤,高阶调制信号比低阶信号对相对相位噪声耐受性低;频谱相同效率时,正交幅度调制格式比相移键控耐受性更好。     

一种改进的无线光通信LDPC码译码算法

针对无线光通信中低密度奇偶校验码(LDPC)置信传播(BP)译码算法复杂度高及置信度振荡造成译码错误等缺点,基于对数BP算法提出了一种改进的译码算法。改进的译码算法在校验节点运算时,判断输入到校验节点消息的最小值与某个门限的大小,根据比较结果,分别用消息最小值或若干个最小值进行运算,在损失很少性能的情况下降低了运算复杂度;同时在比特节点采用振荡抵消处理运算,提高了算法的性能增益。最后在对数正态分布湍流信道模型下,分别对比特充分交织和交织深度为16的情况进行了仿真实验。仿真结果表明,改进的译码算法与BP算法相比,大幅度降低了计算复杂度,而且译码性能有一定的优势,收敛速度损失很少;而相对于最小和算法,改进的算法虽然译码复杂度有所增加,但误码率性能有明显的优势,并且收敛速度也优于最小和算法。因此,改进的译码算法是无线光通信中LDPC码译码算法复杂度和性能之间一个较好的折中处理方案。     

Square m-QAM相干光通信系统的载波相位估计算法

基于Viterbi-Viterbi算法原理,提出了一种适用于Square m-QAM相干光通信系统载波相位估计的改进算法,能够充分利用所有符号的相位信息进行载波相位估计.仿真分析表明,改进算法比现有其它算法复杂度更低,相位噪声容限更大,当BER=10-3、SNR代价为2dB时,16-QAM和64-QAM允许的激光线宽分别为1.1MHz和0.25MHz.     

高速相干光通信中的多符号差分检测技术研究

针对高速相干光通信系统中激光器相位噪声和频偏估计的补偿问题,设计了基于MSDD(多符号差分检测)的相位恢复算法,研究了在ASE(自激发射放大)噪声、激光器线宽和频偏等因素影响下的系统性能和MSDD算法的补偿能力。仿真结果表明,自适应MSDD算法对激光器线宽和频偏的补偿效果显著,对线宽为1 MHz、频偏为100 MHz的20GBaud QPSK(正交相移键控)系统,误码率为10-3时的OSNR(光信噪比)代价仅为0.6dB。     

IRA码在远程光纤通信系统中的应用

前向纠错码 (FEC)是光纤通信系统提高系统容量的一项关键技术。在远程光纤信道中 ,放大器自发辐射 (ASE)噪声是主要噪声源。FEC在光纤通信系统应用时 ,通常用高斯分布估计ASE噪声。本文提出用x平方律分布模型代替高斯信道模型 ,并将高性能的不规则重复累积 (IRA)码应用于远程光纤通信系统。仿真结果表明 :IRA码的性能优于RS码、Turbo码等 ,而且x平方律信道的性能优于高斯信道。     

基于Turbo码的无线相干光通信系统性能研究

为了提高无线光通信系统的性能,提出并分析了基于Turbo码的无线相干光通信系统。对无线光通信系统中的衰减和噪声进行了分析,并通过Matlab仿真得出了特性曲线。借助系统的误码率,通过对比基于Turbo码的BPSK调制的无线相干光通信系统与BPSK调制的无线非相干光通信系统和未编码无线光通信系统性能,得到无线相干光通信系统借助Turbo编码技术,可以提高系统的抗干扰能力,节省发射光功率,提高了系统性能。