自由空间光通信中LT码的编码技术研究

为了克服大气湍流对自由空间光通信(FSO)链路的影响,将LT码应用到FSO系统中,并结合基于部分信息LT码的修正转移鲁棒孤子分布(ISRSD),模拟了不同大气湍流强度信道,采用不同的编码方案进行模拟比较,结果表明:与RS码相比,误码率为10-4时,LT码获得大约2 dB的编码增益;相比于RSD,ISRSD能使译码开销降低1％～2％,且LT码采用ISRSD后,误码率为10-7时,系统获得0.2～0.5 dB的编码增益.     

MIMO-FSO中LT码新型度分布的性能研究北大核心

通过建立基于Gamma-Gamma分布的MIMO-FSO系统模型,研究了鲁棒孤子分布(RSD)与泊松鲁棒孤子分布(PRSD)的性能,并通过仿真验证了LT码与采用PRSD的LT码在不同湍流信道下的误码性能。     

基于FSO系统的多进制LT码性能分析

为克服空间光通信(FSO)链路受大气湍流效应的影响,将LT码应用到FSO系统中.多进制LT码具有较高的传输效率.提出一种新型度分布函数来改善多进制LT码的译码性能.计算不同进制LT码的译码失败率,并模拟强湍流信道,对采用不同编码方案的FSO性能进行仿真.结果表明:采用新型度分布的LT码能够降低译码失败率,且能有效改善FSO系统在强湍流情况下的性能.     

自由空间光通信中的CRC-LT编码性能研究

LT码是一种无码率的线性分组码,具有很强的信道适应性和低复杂度。文中提出一种CRC码与LT码级联的编码方案（CRC-LT码）,CRC-LT码通过调整译码开销来保证FSO系统的可通率和使LT码在FSO系统中获得的编码增益。通过建立分析模型,推导出在给定信道条件下的数据恢复率。最后,利用Gamma-Gamma信道模型进行CRC-LT码的编译码过程仿真,并给出数据恢复率与信道条件、信噪比和译码开销的关系,以及FSO系统的误码率。仿真结果表明,CRC-LT码在牺牲一定译码开销后能够获得更高的编码增益,有效保证FSO系统的可通率。     

LT码新型度分布及其在电力线通信中的应用

Luby变换(Luby Transform,LT)码作为信道编码应用于电力线通信(Power Line Communication,PLC),可实现电信号的可靠传输。度分布对LT码编译码性能的影响至关重要。为了得到更优的度分布,首先调整二进制指数分布(Binary Exponential Distribution,BED)中的度数比例,获得一种译码性能更优的改进的二进制指数分布(Improved BED,IBED)。然后,根据IBED在冗余度较小时译码成功率高,而冗余度增大后鲁棒孤子分布(Robust Soliton Distribution,RSD)的译码性能表现更佳的特点,通过求和归一化的方式将IBED与RSD两种度分布的优势进行有机结合,提出一种新型二进制鲁棒孤子分布(Binary RSD,BRSD)。仿真结果表明,与其他方法及传统的RSD相比,采用新度分布进行LT编码,可明显降低译码开销,并节约编译码耗时。将新型度分布应用于基于LT码的PLC系统中,能有效地抑制PLC信道中各种噪声对电信号的干扰,并提高通信效率。     

基于IBED和仿生算法的LT码度分布设计

度分布是影响Luby变换（Luby transform,LT）码性能优劣的关键因素,为了得到更优的度分布,提出一种基于改进的二进制指数分布（improved binary exponential distribution,IBED）和仿生算法的LT码度分布设计方案.采用IBED度分布进行LT编码,初始译码成功率可高达90%以上,但随着译码开销增大,译码成功率上升速度减缓,而此时鲁棒孤子分布（robust soliton distribution,RSD）的译码性能表现更佳.为了将IBED和RSD的优点有机结合,利用人工鱼群算法（artificial fish swarm algorithm,AFSA）在两种度分布间寻优,基于期望可译集构建该算法的目标函数,通过最大化目标值得到更优的度分布.仿真结果表明,与类似方法及传统的RSD相比,采用新度分布进行LT编码可明显降低译码开销,并节约编译码耗时.     

无线传输中短码长喷泉码的度分布优化算法

数字喷泉码是针对大规模网络数据分发而提出的一种新的信道编码方式。度分布是决定数字喷泉码译码性能的关键因素。为提高译码性能,针对应用于无线信道的喷泉码提出了一种度分布优化的算法。首先,根据理想孤子分布和鲁棒孤子分布产生度值序列,然后将该度值序列截短,在此基础上根据优化算法求解该序列中每个度值的最优概率,最后得到优化的度分布。仿真结果表明,本算法产生的度分布进行编译码产生的误码率低于鲁棒孤子分布和固定度分布,提高了译码性能。     

LT码中高效联合度分布的设计

度分布是影响数字喷泉码性能的关键因素。传统的经典度分布如理想孤子分布、鲁棒孤子分布、二进制指数分布等,由于其明显的性能缺陷,已不能满足日益增长的多媒体业务的需求。为了设计一种性能优良的度分布,提出了两种新的联合度分布设计方案。首先,将泊松分布和滑动-鲁棒孤子分布相结合,构成一个比例系数的联合度分布;然后,将泊松分布、理想孤子分布、滑动-鲁棒孤子分布这三种度分布相结合,构成两个比例系数的联合度分布;最后,通过仿真查找的方法确定两种方案中的比例系数的最优值。仿真结果表明,提出的两种新方案和已知的经典度分布、单比例系数的联合度分布相比较,在译码成功率、误码率等性能指标上都有大幅提升。     

基于度分布合并和可译集优化的LT码度分布设计方案

喷泉码的度分布对喷泉码的编译码性能有着十分重要的影响.目前常用的度分布在源数据码长较长时具有较好的性能,但在码长较短时,性能有明显下降.本文给出一种LT码度分布的构造方法.该方法先对二进制度分布进行调整,然后将其与鲁棒孤子度分布进行有机结合,再通过优化可译集合值来进一步优化度分布函数,得到一种当源数据为短码长时也有较好性能的度分布,即修正二进制-鲁棒孤子度分布.仿真结果证明,采用这种度分布对源数据进行LT编码时,相比较二进制度分布和鲁棒孤子度分布,其译码性能得到了明显提高,并且码长越短,性能提高越明显.     

新型LT码编译码方法及其在认知无线电中的应用

Luby变换(LT)码作为一种抗干扰编码技术,应用于认知无线电系统,可提高次用户数据传输的可靠性。编译码是影响LT码抗干扰性能的关键因素。为提高数据传输的可靠性和速度,该文提出一种适用于认知无线电系统的LT码联合泊松鲁棒孤子分布-叠层(CPRSD-H)编译码算法。编码过程中,编码器首先采用CPRSD进行编码产生编码分组和编码矩阵,随后通过编码矩阵中度数为1和度数为2对应的列向量携带双层信息：度数为1和度数为2的编码分组和与其相连接的输入分组的连接关系;部分原始数据信息。译码过程中,译码器首先通过第1层存储信息采用置信传播(BP)算法译码完成,随后一些未被成功译出的信息再通过第2层存储信息进行填补。仿真结果表明,将CPRSD-H编译码算法应用于认知无线电系统中,能够显著降低LT码的误比特率(BER),提高次用户有效吞吐量以及加快LT码编译码速度。

     

大气弱湍流信道下松弛极化码译码方法

针对自由空间光通信中存在的大气湍流降低通信系统误码性能的问题,提出了基于松弛极化码的分段式极化码-循环冗余校验-串行抵消列表(PC-CRC-SCL)译码方法,并将其用于自由空间光通信系统中,在大气弱湍流强度下进行了仿真分析.仿真结果表明:与完全极化码的分段式CRC-SCL译码方法相比,在误码率为10-4时,基于松弛极化...     

Error rate performance of coded free-space optical links over strong turbulence channels

Error control coding can be used over free-space optical (FSO) links to mitigate turbulence-induced fading. We present error rate performance bounds for coded FSO communication systems operating over atmospheric turbulence channels, which are modeled as a correlated K distribution under strong turbulence conditions. We derive an upper bound on the pairwise error probability (PEP) and then apply the union-bound technique in conjunction with the derived PEP to obtain upper bounds on the bit error rate. Simulation results are further demonstrated to verify the analytical results.     

基于双模turbo码的自由空间光通信系统特性分析

在自由空间光通信(FSO)系统中,大气信道的信噪比(SNR)特性对系统的通信性能影响很大,提出了双模turbo码的编码方案.从研究大气对自由空间光通信系统的影响出发,在分析了大气信道特性后建立了大气信道信噪比和能见度的关系,详细阐述了双模turbo码的编码、译码原理.应用建立的大气信道的信噪比关系,仿真分析了大气信道的信噪比和大气能见度的关系和两种编码条件下自由空间光通信系统的误码率(BER).结果表明,对于一个实用的无线光通信系统,在要求系统的误码率低于10-5时,基于双模turbo码的系统所要求的信道信噪比比基于普通turbo码的系统的要求低1 dB.因此在相同的信噪比条件下,相对于普通turbo码,双模turbo码能有效降低系统的误码率.     

适用于大气弱湍流信道的自适应码率极化码

为了提高光通信链路在大气弱湍流信道下的解码性能和传输效率,基于极化码的信息位嵌套特性,设计了一种自适应码率极化码。该码字在弱湍流信道中能充分地极化,纠错效果较好。为了调节码率,引入CRC校验码作为发送端的停止标志,逐次发送更低码率的码字直到译码结果通过校验,此时的码字码率即是保证可靠传输的最大码率。不同湍流强度下的仿真结果表明,在误帧率为10-8时,相比传统极化码,自适应码率极化码可以获得1.7~2.3 dB的性能增益。对自适应码率极化码的时延进行了仿真分析,并结合误帧率得到了自适应码率极化码的信息吞吐率,结果表明,在弱湍流信道中,自适应码率极化码的信息吞吐率能满足FSO的传输需求。     

LT码和q-LDPC码级联方案在深空通信中的应用

该文针对深空通信对长纠删码的需求,提出了LT (Luby Transform)码和q-LDPC码的级联方案。在综合考虑性能和复杂度的情况下,选取8-LDPC码和8PSK的级联作为等效的删除信道,长度选择灵活、编译码简单的LT码实现纠删功能。文中设计了两种短8-LDPC码,并对整个级联系统的纠错性能进行了仿真。仿真结果表明8-LDPC码的性能优于信源信息速率和码率相同的二进制LDPC码,级联系统在等效包删除概率不超过0.1时,系统误比特率以概率1趋于0。     

(24,16)循环码编译码方法研究

在理论分析循环码编码和译码基本原理的基础上,提出了基于单片机系统的(24,16)循环码软件实现编码、译码的方案.仿真结果表明(24,16)循环码能有效地克服来自通讯信道的干扰,保证数据通信的可靠及系统的稳定,使误码率大幅度降低.本论文对(24,16)循环码的研究结果表明,可以有效地降低错误概率和提高系统的吞吐量,实现纠...     

自由空间光通信中的空时网格码

讨论了无线激光通信中的空时网格码。首先设计了带有两副发射天线的4PPM-空时网格码的编码器,并介绍其设计原理和编译码方法,其次对多输入多输出大气光信道的信道容量进行了理论分析,最后通过蒙特卡洛算法对光信道容量和误码率进行仿真验证。结果表明:基于空时网格码的自由空间光通信能够减小闪烁效应对大气光通信中误码率的影响;当发射天线数目固定不变时,系统误码率随着接收天线数目的增加而减小;当收发天线数目可变时,系统信道容量随着收发天线数目的增加而增大。