Pattern差分编码水声通信研究

在Pattern时延差编码（PDS）通信体制的基础上,提出了Pattern差分编码方案.该方案将信息调制在相邻Pattern码的时延差上,减小了平均码元宽度,提高了通信速率.该方案通过码元分割降低了多途干扰,差分解码方式使其具有抗多普勒能力.现场试验中,定点通信实现了无误码传输,证明该体制能抑制多途干扰;移动通信误码率较低,证明该体制具有良好的抗多普勒能力.     

RS码及卷积码在PDS水声通信体制中的应用

Pattern时延差编码(PDS：Pattern time Delay Shift coding)水声通信体制能有效地抑制水声通信中多途扩展引起的信号波形畸变对通信性能的影响,而RS码具有与PDS通信体制结合的先天优越性。为进一步降低水声通信系统的误比特率,提出将RS码与PDS通信体制结合,并对RS码在PDS水声通信体制中的性能进行研究。对挑选的RS码与常用的卷积码在PDS通信体制中的性能进行了仿真对比。结果表明,RS码在PDS通信体制中的性能远优于卷积码,对系统性能有明显提高。     

两种编码率为5/6的网格编码调制方法

本文给出两种编码率为5/6的4维和周期变化的网格编码调制方法,即4D-TCM 和 PTV-TCM.这两种方法相对于编码率为2/3的网格编码调制(Trellis-Coded Modulation)来说,具有较高的频谱效率,编码功率增益的下降较小.本文将提供这两种网格编码调制方法在4状态时的最佳网格结构.这两种网格的结构较简单,因此用于解调译码的维特比译码电路较易实现.4D-TCM 和 PTV-TCM 相对于未编码的8相相移键控(8-PSK)的编码功率增益,可以用一个简单的近似公式估算,它们分别可以获得5.3dB 和4.7dB 的编码功率增益.利用 Monte-Carlo 计算机模拟方法得到的实验结果说明,它们的编码功率增益与估计值很接近.在高信噪比区域,它们的值几乎相等.就 PTV-TCM 来说,由于在网格结构中存在两个编码率,与4D-TCM 相比,编码功率增益要减小0.6dB 左右.然而用于这种方式的维特比译码器将具有最简单的结构.     

网格编码调制与空时块码的级联和空时格码的比较

介绍了空时编码,阐述了正交空时分组编码的编解码过程及其与网格编码调制相结合的系统,并对空时分组编码、空时格栅编码、网格编码调制和空时分组编码级联这三者在相同的发送功率、相同的信息速率和相同的频带利用率的条件下的BER(误比特率)性能进行了比较,得出简单的网格编码调制和空时分组编码级联后的系统,可以比同复杂度甚至更高复杂度的空时格栅编码系统节省SNR(信噪比)。结论是针对两根发送天线和一根接收天线的,但对于更多天线的无线系统同样适用。     

分组M元扩频Pattern时延差编码水声通信

针对水声通信中通信速率和频带利用率不高的问题,提出将M元扩频技术与Pattern时延差编码相结合,将多进制扩频码作为Pattern波形进行时延差信息调制,在接收端利用拷贝相关器解出信息,提高了系统的通信速率和抗干扰能力;在此基础上又提出了分组扩频的概念.对发送端扩频码进行有效分组,利用其良好的正交性,将各组挑选出的扩频码并行传输,进一步改善系统的通信速率和频带利用率.在信道水池内进行了通信实验,在2.5 kHz带宽内,M元扩频PDS系统通信速率为91 bit/s,分组M元扩频PDS系统可达302bit/s,误码率为1×10-4,实验结果验证了该系统的可行性和鲁棒性.     

动态自适应Pattern时延差编码水声通信

针对Pattern时延差编码(PDS)水声通信中常规解码不能适应信道变化及收发节点运动的问题,提出了一种动态自适应解码方法.该方法采用变长滑动窗动态地搜寻每个携带信息的Pat-tern码元,根据解码结果实时地修正下一码元偏移量,将有用信息最大限度地送入拷贝相关器进行解码.该方法能够较好地自适应信道起伏及收发节点距离变化对信号造成的影响,使系统性能较常规拷贝相关解码大幅提高.在吉林省松花湖的试验结果表明,采用动态自适应解码的PDS通信体制,在距离1000m通信时,误比特率较常规解码降低一个数量级,1500m时实现了无误码通信.该方法简单实用,适应性强,为构建高速、稳健的水下通信网打下了良好基础.     

网格编码调制在图像通信系统中的应用

研究网格编码调制(TCM-TrellisCodedModulation)在AWGN信道中图像传输的可靠性问题,采用(3,2,3)卷积码与8PSK调制、Ungerboeck集分割方案构成TCM方案,研究信源压缩与不压缩情况下图像传输的可靠性,结果表明本文提出的TCM编码调制图像传输方案相比未编码系统获得可观的编码增益.     

网格编码调制在数字通信中的应用

回顾了网格编码调制技术产生的历史背景,阐述了网格编码调制原理,给出了多维TCM编码调制系统的实例ABBl28TCM,简要叙述了“实用化TCM”方案及Q1875专用芯片,论述了TCM的发展趋势。     

8状态8PSK TCM在多径衰落信道中的应用

介绍了网格编码调制(TCM-TrellisCodedModulation)的基本原理,提出了采用(3,2,3)卷积码与8PSK结合构成8状态8PSK网格编码调制的方案,并对其在多径衰落移动信道中应用的性能进行了分析,推证了8状态8PSK网格编码调制对信道性能的改善。     

FQPSK简化的维特比解调技术

FQPSK(Feher-Patented QPSK)是一种高频谱效率和高功率效率的调制方式.在实现网格编码调制的基础上,最佳的解调方式是维特比算法解调;但FQPSK的状态较多,算法较为繁复,运算量大.文中主要研究了用简化的维特比接收机对FQPSK进行解调,并用MATLAB对其误码率特性进行仿真.结果表明,在运算量极大降...     

基于软判决反馈迭代译码的比特交织编码调制方案

论述一种基于软判决反馈迭代译码的比特交织编码调制方案.此方案可以不通过扩展频带来提高通信系统在瑞利信道中的编码增益,有效抵抗无线信道噪声、衰落等干扰.仿真结果表明,比特交织编码调制方案能有效提高系统的接收性能.     

利用语音残留冗余的LDPC译码算法

为实现压缩语音在有多径衰落和多用户干扰的无线信道中的可靠传输,提出利用语音码流残留冗余的低密度奇偶校验码(LDPC)译码算法。因信源统计规律的时变性及信源编码复杂度和延时的限制,语音编码输出码流中还存在残留冗余,在信道译码时利用这些冗余可有效增强LDPC迭代译码的纠错能力。仿真结果表明:通过利用语音码流中的残留冗余,能有效提高LDPC码的纠错性能,减少平均迭代次数,明显降低译码运算量,改善合成语音质量。特别在信噪比较低时,效果更加显著,平均迭代译码次数下降30%~50%,合成语音平均谱失真下降0.3~0.8 dB。     

一种低解码复杂度的全分集全码率空时编码

针对Beyond 3G MIMO系统下行链路中发射天线数大于接收天线数的特点,通过构造码字结构,根据编码增益的表达式,得到具有高编码增益的参数,提出了一种适合于4根发射天线、具有低解码复杂度的全分集全码率空时编码方法.该方法具有编码增益高、误码性能好和解码复杂度低等优点.仿真结果表明,与传统的空时编码方案,如酉空时码、空时分组编码和全分集全码率空时编码方法相比,新编码方法具有很好的误码性能,同时具有很低的解码复杂度.     

迭代检测算法在比特交织编码调制系统中的比较研究

迭代检测技术不仅局限于在传统的级联码系统中的应用,还可用于解决现代数字通信中的许多检测/译码问题.随着Turbo码的出现,人们对迭代译码算法进行深入研究,并提出一些简化译码算法.比特交织编码调制及迭代检测(bit-interleaved coded modulation with iterative decoding, BICM-ID)是一种高效数据传输系统.比特交织和迭代译码是BICM-ID系统具有卓越性能的关键因素,译码算法的选择不仅影响接收机的性能,也决定了系统的复杂度.文中研究迭代译码算法对BICM-ID系统性能的影响,分析各种译码算法的计算复杂度.仿真结果表明log-APP算法有好的性能同时复杂度也高,简化的译码算法能降低译码器的复杂度,但会带来一定的性能损失;随着信道条件的改善,算法简化带来的性能损失也随之减小.     

AWGN信道下基于Kite码的多级编码技术

多级编码（multilevel coding,MLC）技术将编码和调制相结合,在不占用额外带宽且不降低实际数据传输速率的情况下,可有效提高数据传输的可靠性。根据MLC技术分级编码的特性及信道编码定理分析,将无码率码与MLC技术结合,理论上会得到较好的误比特率及吞吐量性能。Kite码作为一种新型的无码率码,兼有喷泉码与低密度奇偶校验码的优势。以MLC技术中各等价信道的容量计算为理论基础,设计了以Kite码为分量码,结合BP（block partitioning）集分割方式与高阶调制的MLC新方法。仿真结果表明,以Kite码作分量码的MLC译码性能明显优于以传统喷泉码作分量码的MLC译码性能。      

一种近联合界北斗B1I信号BCH码译码算法

提出一种性能接近联合界的北斗B1I信号BCH码译码算法. 以北斗卫星导航系统B1I公开服务信号ICD为基础,分析导航电文的BCH(15,11)编码的纠错能力和联合界,针对ICD标准译码算法的编码增益低和译码失败门限高提出改进算法. 以Chase算法为基础提出一种新的BCH编码软判决译码算法,使用格雷码排序优化伴随式计算,证明最大相关性与最小欧氏距离的等价关系,优化算法在不损失编码增益的条件下复杂度降低50%. 仿真结果表明在误码率10-5时距离联合界仅0.01 dB,新算法可获得2.5 dB的编码增益,译码失败门限从4.4 dB下降到1.2 dB.      

一种CAVLC解码器的研究与实现

熵解码算法性能好坏是H.264视频解码器性能高低的关键因素之一.基于上下文的自适应可变长编码CAVLC是H.264中采用的两种熵编码方案之一,通过对其解码过程的分析,用Verilog HDL实现了CAVLC解码器的硬件设计,用简单的加法操作代替耗时的查表操作,加快了解码速度,并实现仿真验证及综合,可达到1080p(@30Hz)视频的实时解码要求.     

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。