基于喷泉码的强抗干扰跳频传输设计及性能

针对跳频系统在一半跳频频点失效时系统瘫痪而无法通信,而喷泉码具有无码率、低复杂度、易于硬件实现等优势,考虑将喷泉编码用于强抗干扰跳频通信系统中. 本文在对喷泉码编码原理及算法进行深入分析基础上,研究了基于喷泉编码的连续和随机频点部分频带干扰情况下的高效传输和译码性能. Matlab仿真表明,采用高码率LDPC预编码能有效降低译码开销. 此外,还给出了一些重要结论以及译码参数计算公式,对实际跳频系统具有重要的指导意义.      

基于卷积码、LDPC码、Turbo码的BICM—ID性能的研究

比特交织编码调制迭代译码（BICM—ID）是一种编码、调制和迭代译码相结合的技术,主要应用于无线通信中的信道编译码．BICM—ID在结构设计上加入了比特交织器和软输入软输出（SISO）译码器,结合迭代译码,最终实现次优译码．不同的编码方法在BICM—ID系统中也有着很大的性能差异,针对几种常见纠错编码方法——卷积码、Turbo码、LDPC码,在BICM—ID系统下的误码率性能进行比较．仿真得到系统在AWGN信道和Rayleigh衰落信道下的误码率曲线,表明不同纠错编码的BICM-ID系统性能与理论分析相一致．     

LT码译码算法的研究

LT码是一种实用的喷泉码编码方式,影响其性能的一个重要因素是译码算法．通过分析已有LT码的MP译码算法和GE译码算法的性能．提出了MPGE联合译码算法,通过对小规模数据传输和大规模数据传榆进行仿真分析可知,新的译码算法结合了MP算法译码运算量少和GE算法误码率低的优点,提高了译码效率．     

一种迭代方法的RS喷泉码的编译码算法

数字喷泉编码可以解决类似广播通信等应用中因为重发带来的效率下降和时延增加等问题,而Reed-Solo-mon编码(RS码)在理论上可以作为数字喷泉码使用,但是传统的RS译码算法太过复杂,针对这个问题,提出了RS数字喷泉码的编码方案,给出了RS数字喷泉码的迭代译码算法,与传统RS译码方案相比,该方案运算量小,译码延时降低明显.仿真结果表明,采用RS数字喷泉码的系统能够明显地降低数据包的发送数量,提高系统效率.     

QAM调制下的T-TCM

文章以与二进制Turbo码相类比的形式,给出了QAM调制下T-TCM的编、译码结构及译码算法,并通过计算机模拟对其性能进行了分析,结果显示T-TCM综合了Turbo码及TCM的优点,是一种宽频带利用率并可取得优异编码性能的编码技术,有着及其广阔的应用前景.     

基于逐比特MAP算法的Turbo编码调制方式

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。该编码调制方式通过删截Turbo码的校验位以获得高编码效率，将复用后的编码输出以Gray映射方式与多元调制结合从而获得高频带利用率，并采用逐比特MAP算法进行迭代译码。仿真结果表明，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，它比传统的网格编码调制(TCM)方式有着更好的性能。     

不等保护喷泉码用于应答器报文编码的可行性研究

提出将具有不等差错保护特性数字喷泉码作为欧标高速铁路应答器报文编码方案.由于其不依赖重传、译码过程与编码符号到达译码端次序无关等特性非常适于应答器报文传输场景.针对欧标应答器报文长度特征,本文在不同码长条件下对基于权重的不等差错保护算法、拓展窗口喷泉码及复制窗口不等保护算法的性能进行对比分析,通过Matlab仿真得到3种算法在不同码长条件下的性能.验证采用基于喷泉码的不等差错保护方法作为铁路应答器长报文编码方案的可行性.     

室内可见光通信系统切换机制设计

为缓解无线频谱资源紧缺问题以及满足未来个人用户或者集体的需求,解决可见光异构网络无缝通信的问题,提出一种基于传输时间的可见光通信系统切换机制。鉴于传统传输方式需要大量的反馈信息,必然会引起传输延迟,且可能导致反馈风暴的缺陷,采用无码率的喷泉码差错控制传输方案进行数据传输,不需考虑信道特性。首先采用喷泉码传输差错控制传输方式分析平均传输时间,然后将平均传输时间与设定阈值进行比较,进行切换判决。采用不同度分布的喷泉码切换方法进行了仿真分析,结果表明,与传统的切换算法比,基于传输时间切换方法性能更好,可以实现切换频率不超过0.4,VLC网络服务率达到83%,可有效减少系统开销,降低乒乓效应,提高切换准确性及VLC网络利用率。     

喷泉码的无线传感器网络数据编解码算法的探究

考虑到传统的无线传感器网络可靠性机制存在效率不高的缺陷,提出了新的"喷泉码"编解码算法.分析了喷泉码在无线传感器网络中数据传输的可行性,给出了一个比较完整的系统方案及模型,提出了基于喷泉码的无线传感器网络编解码算法.对于相对比较典型的喷泉码,即以Raptor码为例,进行深入的探讨.研究设置比较合理的参数,喷泉码算法能够很好地对这个译码成功率的提高起很大作用,实现无线传感器网络的数据在传输过程中具有可靠性.     

体全息存储系统中新调制编码技术的研究进展

体全息存储系统的噪声特点决定了必然要引入纠错编码和调制编码技术。提出了一种具有新的编码结构的改进调制码：调制-阵列码;同时提出了与其相适应的软判决度量方法。在此基础之上综合调制码探测、软判决,阵列码纠错和Turbo码译码原理,形成了一种新的迭代译码算法。初步实验结果表明：在信道信噪比较低且有起伏,信道噪声参数不好统计的情况下,它能充分利用输入信号所包含的信息,获得较好的解码结果。     

自由空间光通信中的数字喷泉码方法

为了克服大气衰减和光强起伏对自由空间光通信性能的影响,信道编码是解决大气湍流信道影响的关键技术.数字喷泉码是一种无固定码率的信道编码方法,其中度分布是数字喷泉码设计的基础,本文采用开关度分布的方法,并给出其开关点最佳值.实验仿真结果表明,分别在自由空间光通信系统的弱湍流和强湍流环境条件下,数字喷泉码相比于RS码有较好的编码增益,数字喷泉码中的开关度分布相较于二进制指数度分布、鲁棒孤子度分布,在相同的信噪比条件下,开关度分布的误码率更低,信息速率的下降趋势也最少,同时双开关度分布与单开关度分布相比,对于自由空间光通信系统的性能提升更大.因此,双开关度分布数字喷泉码能有效抑制大气湍流的影响,大幅度地提高自由空间光通信系统性能.     

结合跳频的二重频率分集四相差分移相组合编码调制

提出了一种适于在短波电离层反射信道上传输数据信号的新方案——结合跳频的二重频率分集四相差分移相组合编码(2FD4DPSK/FH)体制。针对短波信道的特点,采用组合编码、跳频和频率分集技术构造出这种编码,解释了这种编码体制抗击短波电离层反射信道上存在的多径时延引起的码间串扰和减小衰落对信号影响的原理。最后确定了该编码体制主要参数的选择范围,分析了采用这种编码体制的短波传输数据系统的整体性能。     

基于 Raptor码的无线传感器网络数据分布存储

在无线传感器网络中,经常出现节点失效等意外情况。如何实现数据的分布式存储是无线传感器研究的重点。根据以包为中心编码的相关研究,提出了一种基于Raptor码的无线传感器分布式数据存储方案。 Raptor码是喷泉码的一种,是一种在删除信道上有效的低复杂度的编码。通过预编码形成虚拟节点,使校验包更多的参与LT编码（ Luby transform code）,提高了编码的随机性。实验证明在有噪声条件下,具有优于分布式LT码的性能。     

基于纠删码的低时延卫星时隙ALOHA接入方式

对时隙ALOHA(slotted ALOHA,SA)进行卫星接入的冲突问题进行分析,提出了一种基于纠删码的时隙ALOHA接入方式.该方式将突发数据等分并以包为单位编码,使生成的编码包序列能够通过纠删功能恢复冲突数据包,以实现容忍时隙冲突、缩短接入时延的目的.针对编码策略选取的问题,研究了定长编码策略和喷泉码策略对接入性能的影响.仿真结果表明,基于纠删码ALOHA能有效改善用户接入的时延性能,且喷泉码策略和定长编码相比,性能更为优良.     

面向5G新空口技术的LDPC码标准化研究进展

第5代移动通信系统(5th generation mobile communication system,5G)业务需求的多样性以及各业务场景的典型特性给新空口(new radio,NR)的信道编码技术带来困难及挑战,信道编码方案成为通信业界及学术界的重要研究课题之一。因具备优越性能,低密度奇偶校验(low-density parity-check, LDPC)码被确定为5G增强移动宽带(enhanced mobile broadband, eMBB)场景数据信道编码方案。在对5G及LDPC码进行概述的基础上,阐述了包括码设计、译码算法、速率匹配和性能评估在内的面向NR的LDPC码标准化工作研究内容。此外,对近年来第3代合作伙伴计划(3rd generation partnership project, 3GPP)各成员机构在无线接入网层一(radio access network layer 1, RAN1)标准化工作组历次会议中提出的LDPC码编码方案进行分析和对比,并在此基础上对LDPC码标准化相关工作进行总结。     

基于低速率语音的自适应联合编码调制方案

为了在时变衰落的高误码率无线信道上进行实时可靠语音通信,提出了一种基于低速率语音的自适应联合信源信道编码与调制传输方案。该方案根据对合成语音质量影响程度不同自适应地将语音参数划分为不同重要性级别,配合采用不同效率的速率匹配的删余卷积码(rate compatible punctured code,RCPC)进行保护,在正交频分复用(orthogonal frequency division modulation,OFDM)系统的不同子信道上进行传输。各参数均根据当前信道的噪声水平跟踪动态调整,子信道的瞬时噪声根据RCPC译码前后序列符号改变情况进行估计。仿真结果表明:在Nakagami-m时变衰落信道下,该自适应联合编码调制方案可以很好地适应信道地时变衰落特性,在恶劣的信道条件下提供良好的合成语音质量,相对传统分离传输方案,误码率降低20%-30%,语音合成质量明显提高。     

Differential space-time modulation based on orthogonal design for cooperative network

Differential modulation was widely used for wireless networks in which channel estimation was difficult. Based on orthogonal design, a novel distributed differential space-time coding/decoding scheme for M-PSK modulations was proposed, which had a high code rate of 2/3 and second-order diversity for the two-user cooperative networks. The performance of decode-and-forward (DF) protocols was evaluated. Simulations show that the differential space-time modulation scheme in this paper has better bit error rate (BER) performance or higher code rate than the schemes proposed by Tarasak and Wang when interuser channel states are good enough. The impacts of transmission error between two users for the whole system BER performance were also investigated.     

基于低速率语音的自适应联合编码调制方案

为了在时变衰落的高误码率无线信道上进行实时可靠语音通信,提出一种基于低速率语音的自适应联合信源信道编码与调制传输方案。该方案根据对合成语音质量影响程度不同自适应地将语音参数划分为不同重要性级别,配合采用不同效率的速率匹配的删余卷积码(rate compatiblepunctured code,RCPC)进行保护,在正交频分复用(orthogonal frequency division modulation,OFDM)系统的不同子信道上进行传输。各参数均根据当前信道的噪声水平跟踪动态调整,子信道的瞬时噪声根据RCPC译码前后序列符号改变情况进行估计。仿真结果表明:在Nakagami-m时变衰落信道下,该自适应联合编码调制方案可以很好地适应信道地时变衰落特性,在恶劣的信道条件下提供良好的合成语音质量,相对传统分离传输方案,误码率降低20%~30%,语音合成质量明显提高。