面向5G的多元LDPC改进译码算法的仿真研究

根据5G移动通信中高速率、低时延、大容量数据传输及多种场景的特点,提出了一种面向5G的基于多元LDPC码的低复杂度译码算法,即混合域Log-FFT-BP(Mixed Log-FFT-BP)译码算法。该算法直接对概率信息求对数,避免求解对数似然比操作,并且在校验节点的更新过程中,采用对中间变量求对数再对校验节点信息求傅里叶逆变换的方式,来进一步降低译码复杂度。从5G信道编码需支持更广泛的码块长度和更多码率的角度进行仿真,结果表明, 与传统译码算法相比,改进的Mixed log-FFT-BP算法性能相差不大,约为0.1～0.2dB,且能够降低译码复杂度,更利于硬件平台的实现。     

DVB-SH系统中改进的两状态LMS信道模型

三状态LMS信道能以3种可能的阴影状态描述窄带传播信道,可作为DVB-SH物理层仿真的基础,但因每一状态的传播参数固定不变和状态类别的问题,影响DVB-SH标准物理层参数的选择,因此提出改进的两状态LMS信道模型。该模型利用状态序列生成器实现两状态之间的转移,并结合传播参数生成器获得新状态的传播参数,从而使Loo生成器生成复时间序列。利用功率控制减少衰减、缩小信号的动态范围。仿真结果表明,该模型能有效地代表阴影环境,且功率控制体制在一定的终端速度下可获得最大的控制增益。     

一种适用于多场景的窄带LMS信道模型

针对现存陆地移动卫星(land mobile satellite,LMS)信道模型使用场景有限及状态持续时间概率密度函数(state duration probability density function,SDPDF)不精确问题,提出能准确有效地描述更多操作场景的窄带LMS信道模型.利用对数正态分布近似SDPDF的Semi-Markov链实现状态序列.在每一状态内结合传播参数生成服从Loo分布的载噪比时间序列.通过在慢衰落成分中引入多普勒频移以增加参数数据库及扩展适用场景.研究不同场景下状态概率、载噪比时间序列的一阶统计特性和90%信号有效性所需的余量,并与实测值比较.研究结果表明:该模型能在多场景下有效地代表阴影条件,且在不同信道环境中的各仰角和方位角下具有较好适用性,可用于系统性能分析.     

多波束卫星系统中低复杂度分组预编码算法

针对格基约减辅助的THP(LRA-THP)算法运算复杂度高问题,在一种分组预编码算法的基础上,提出一种适用于多波束卫星系统的低复杂度分组预编码算法,该算法根据波束间的距离对用户进行分组,通过最大化SSLNR得到预处理矩阵,抑制组间干扰,各组内采用LRA-THP算法,计算预处理矩阵时充分利用多波束卫星信道的特点,降低需要求解的预处理矩阵的维度,从而减小算法的运算复杂度.理论及仿真分析结果显示,该算法的运算量远低于LRA-THP,与原分组预编码算法相比,该算法的复杂度能够降低24%,同时性能损失不超过0.1 d B.另外,该算法中引入一组参数,使其能够灵活地在复杂度与可靠性之间进行折中.     

一种适用于双卫星系统窄带LMS信道的状态模型

针对单卫星系统业务有效性低和状态模型使用场景有限的问题,根据全球导航卫星系统实测数据提取的模型参数提出一种适用于更多场景的陆地移动卫星信道状态模型。基于一阶马尔可夫链和半马尔可夫链实现双卫星的联合状态序列,研究各种仰角组合和方位角分离下状态序列的相关系数、状态概率及状态持续时间的统计特性。仿真结果表明,与实测值比较,对数正态拟合的半马尔可夫模型能更精确、有效地描述双卫星传播信道的状态,且在不同信道环境的各种星座下具有更好的适用性,可用于多星信道模型的建立和系统性能分析。     

级联编码MIMO系统的迭代检测算法

针对BCH-LDPC级联编码的MIMO系统,提出一种外码译码反馈联合迭代检测译码算法。该算法在迭代检测译码结构的基础上,引入外码硬判决译码反馈。MIMO检测器利用反馈的硬判决信息,经过映射处理后用于更新检测器的检测列表,以减小迭代检测译码算法的运算量。同时,利用外码译码结果直接计算部分LDPC码译码初始信息,提高软信息的可靠性,从而提高系统性能。仿真结果表明,与迭代检测译码算法相比,所提算法能够使处理一帧数据时的平均检测次数减少57.1%,从而降低算法运算量。同时由于外码译码反馈的引入,所提算法至少能够获得0.2 d B性能增益。     

基于H.264空时SVC编码的快速模式决策算法

提出一种简单可行的快速模式决策算法,该算法利用空域和时域分级视频编码的宏块模式相关特性,选取参考帧宏块中率失真代价较小的一部分已用模式作为当前宏块的候选模式,使得增强层的运动预测计算量大大降低。实验结果表明,该算法能够在峰值信噪比损失不大的情况下,有效地减少编码时间。     

具有线性编码复杂度的非规则LDPC码

针对LDPC码的迭代编码算法提出了一种具有下三角结构的非规则LDPC码校验矩阵的构造方法。仿真结果表明:在MSK调制及BPSK调制情况下,根据本文提出的构造方法所构造出的LDPC码不仅具有线性的编码复杂度及矩阵构造和存储简单的优点,同时具有较强的纠错能力。     

一种提高SCCC系统迭代检测收敛性的方法

运用Turbo原理进行迭代检测是提高串行级联卷积码(SCCC)系统性能的一种全新思路,迭代检测的收敛性是决定SCCC系统性能的关键因素之一.针对短帧系统在迭代检测过程中存在的正反馈现象,提出了一种加权外信息交换的迭代方法,该方法通过对内译码器与外译码器之间传递的外信息概率进行加权控制来减少正反馈现象.理论分析与仿真结果表明,所提出的改进方法不仅能够有效地抑制SCCC系统中存在的正反馈现象,提高了系统的误比特性能,而且减少了平均迭代次数,提高了系统的实时性;同时避免了外信息在传递过程中从概率到似然比及其逆转换的过程,降低了译码算法的复杂度.     

Turbo译码中的Log-MAP折线逼近法

为了在降低Turbo系统译码延时的同时仍保证其优良的低误比特率性能,本文提出折线逼近法方案。该方案只用比较器和加减法,就能在保证Turbo码低误比特率的前提下,有效降低系统延时和译码复杂度。仿真结果表明:折线逼近法的译码性能大大优于Max-Log-MAP方法,同时比二次幂逼近算法降低1.5倍以上的系统延时。