Turbo码和空时块码接连调制系统的研究

采用空时分组编码与Turbo码级联技术，提高了经过衰落信道的无线通信系统可靠性．利用双天线发送分集和单天线接收系统，其中将1/2Turbo码作为外码、简单的空时分组码作为内码,叠代解码方案基于MAP算法．解码的复杂程度取决于外码格栅复杂程度．仿真结果表明，利用空时分组编码的发送分集，可在几乎不增加额外处理量的情况下显著提高系统的接收性能．     

基于SW-Log-MAP算法的Turbo-SISO译码器的设计与实现

Turbo码通过软输入、软输出(SISO)的迭代译码达到了接近Shannon理论极限的性能,为了改进其译码延时较大的缺点,设计了一种可单芯片实现的、支持Turbo译码的滑动窗LogMAP译码器(SW-MAP),并在Xilinx Veritex-4 FPGA上用Verilog HDL语言进行了仿真。结果表明,使用该译码器对CCSDS标准Turbo码译码,可以达到10 Mbit·s-1的数据处理速率,且与软件仿真相比性能损失在0.1 d B以内。     

几种用于Turbo码的交织器分析

将一系列常用交织器应用于Turbo码系统,并分别进行了仿真计算,比较了采用不同交织器Turbo码的性能,提出了将两个交织器结合起来构成新的交织器的方法.由于信息位和未经交织的校验位之间时间上的相关性,通过采用再加一级符号交织器的办法,进一步减小相邻位之间的相关性,结果表明在Rayleigh信道下可进一步降低误码率.     

Turbo码在Rician衰落信道上的性能分析

分析了Turbo码在Rician衰落信道上的性能,对Turbo码在Rician衰落信道上的理论误比特率上界进行了详细推导,并通过Rician分布中的Bessel修正函数渐进形式对此上界进行估算.     

一种为Turbo码设计的节省存储单元的交织器

提出了一种为Turbo码而设计的交织器.相对于那些需要存储整个交织深度的交织器来说,这种交织器由于采用奇偶对称映射方法,因此只需记忆一半的交织深度,从而可减少近50%的存储单元,并且这种映射的约束对Turbo码的性能无损,这在硬件实现时是非常重要的.     

隐蔽通信中的Turbo码并行译码

针对隐蔽通信的低信噪比应用背景,引入高效信道编码Turbo码提高系统可靠性,并提出一种基于尾比特插入的并行译码算法以减小译码时延并提高码字的保密性.该算法在编码过程中周期插入归零比特使编码器回归到确知状态,译码器根据尾比特的位置划分子块并确定各并行子译码块的初始化值.所插入尾比特可看作“伪信息”,具有随机性,增强了通信的保密性.仿真结果表明,相对于传统并行译码,所提译码方案在提高Turbo码译码速率减小译码延时的同时,不会因为边界条件模糊而产生性能损失,适用于极低信噪比的隐蔽通信环境.     

基于多模芯片的TD-SCDMA系统Turbo码内交织器设计

本文在多模基带芯片(兼容LTE和TD-SCDMA系统)Turbo译码器的硬件加速器设计背景下,介绍了TD-SCDMA系统中Turbo码的码内交织器结构以及算法设计,针对硬件实现提出了具体的算法优化设计方案,使算法的复杂度得到了进一步降低,并且提高了时间效率,对整个TD-SCDMA系统有很大的实用价值。     

LT码的MATLAB仿真

介绍了喷泉码中LT码的编码译码过程,提供了详细的MATLAB仿真代码和说明.通过对三种不同度分布的LT码进行性能仿真,并对仿真结果进行了分析,同时也对LT码和Raptor码进行了适当的比较.     

非高斯噪声中Turbo码的性能改进研究

对Turbo码在非高斯脉冲型噪声下性能的损失进行了研究,提出了一种新的基于幅度统计特性服从ClassA噪声模型的修正译码算法.该算法修正传统MAP算法的外部信息和信道信息计算公式,使之适应非高斯的ClassA脉冲噪声环境,从而改进了译码性能,计算机仿真证明新的译码算法在Class A噪声环境中比传统MAP算法具有更好的性能.     

一种改进S随机交织器的设计及性能

交织器在Turbo码的设计中起着特别重要的作用。围绕其设计准则，出现了各种各样的交织器。其中，S交织器是性能颇为良好的一种。但是，由于S交织器生成的码字的低码重分布很不理想，存在着大量重量很低的码字。使得码字在高信噪比时性能得不到提高，过早出现误码率的平层效应。如何提高最小码重，改善高端信噪比下的误码率，已有不少文献进行     

一种改进S随机交织器的设计及性能

交织器在Turbo码的设计中起着特别重要的作用.围绕其设计准则,出现了各种各样的交织器.其中,S交织器是性能颇为良好的一种.但是,由于S交织器生成的码字的低码重分布很不理想,存在着大量重量很低的码字.使得码字在高信噪比时性能得不到提高,过早出现误码率的平层效应.如何提高最小码重,改善高端信噪比下的误码率,已有不少文献进行了讨论.本文从S交织器下的Turbo码的低码重分布出发,深入研究了各种输入序列对低码重分布的影响.然后对S交织器的设计进行了改进,使其最小码距和低码重分布得到了明显改善.通过计算机模拟仿真和比较显示,Turbo码在信噪比中高端的性能得到了明显的提高.     

非对称量子码的构造

量子纠错码在量子通信和量子计算中起着非常重要的作用,近几年在量子通信和量子计算中由于量子相位翻转的错误概率大于量子比特翻转的错误概率,导致量子相位翻转的错误对量子计算的影响要高于量子比特翻转错误对它的影响,因此有必要在非对称信道上构造非对称量子纠错码去保护量子通信和量子计算.笔者用经典的Reed-Solomon码构造一...     

码率自适应LDPC码删余算法

鉴于无线通信信道的时变特性,信道纠错编码必须具备码率自适应的功能. 现有的分组拣选算法尽管能构造出性能优秀的码率自适应删余型LDPC码,但达到的最高删余码率受到限制. 对此,该文提出一种新的删余算法–分层拣选算法,解决了最高删余码率受限的问题,使码率能够无限接近1,且适用于任意LDPC码. AWGN信道下的仿真结果表明,所提出的算法较分组拣选算法具有更好的性能.     

STBC-OFDM系统自适应加权并行多用户检测

针对多用户空时块码正交频分复用系统,提出了基于Turbo 码的自适应加权并行多用户检测方法. 该方法利用自适应加权多用户检测进行多用户信号分离,并将所获得的软比特信息作为Turbo 码的先验信息进行译码,将译码所得的外信息作为下次迭代中自适应加权多用户检测中权值的先验信息. 数值仿真结果表明：采用该方法的空时块码正交频分复用系统收敛较快,与自适应部分并行多用户系统、实验加权多用户系统、传统并行干扰抵消多用户系统进行比较,分别可获得1.8 dB, 2.5 dB 和3 dB 的增益.     

优化空时格码的性能准则及串联级联卷积编码空时格码

讨论一种优化的空时格码的性能准则;再应用串联级联卷积编码加格雷映射实现一种新的空时格码.通过仿真可见,这种新空时格码比经典空时格码和编码增益优化了的空时格码在性能上都要好,具有性能好、容易构造等优点.     

基于迹准则的空频格码的设计

通过对空时格码与空频格码内在联系的理论分析,提出原本用于设计空时格码的迹准则也可以用于空频格码的设计,且仿真表明用迹准则设计出的空频格码性能明显优于已知的其他空频格码.文中还通过对迹准则的改进,使其设计出的空频格码性能进一步提高.径时延、交织以及编码器状态数对码性能的影响也在文中进行了分析.     

基于软件无线电的编码调制信号性能分析

为评估编码调制信号在实际无线信道下的性能,利用通用软件无线电外设(universal software radio peripheral,USRP)对Turbo码、二进制低密度奇偶校验(low density parity check,LDPC)码、多进制LDPC码等3种信道编码方案的八进制相移键控调制信号实际性能进行对比分析.为保证译码器获得准确的先验信息,首先基于同步序列实现八进制相移键控系统相位模糊的检测和恢复;然后利用经验特征函数实现信道噪声方差的估计;进而计算出译码器输入符号的先验概率.仿真与测试结果表明,在较短的码长下,采用上述3种编码方式均可以获得优越的系统性能,并且多进制LDPC码的性能优于2进制LDPC码与Turbo码的性能.     

基于软件无线电的改进级联码验证实现

基于通用软件无线电外设(universal software radio peripheral,USRP)构成的软件无线电平台,在与欧洲地面数字电视广播(digital video broadcasting-terrestrial,DVB-T)参数兼容的情况下,设计了基于里德-所罗门(Reed-Solomon,RS)码与低密度奇偶校验(lowdensity parity-check,LDPC)码的级联码,并与DVB-T中基于RS码与卷积码的级联码进行了对比.LDPC码的纠错性能优于卷积码,与RS码结合可以进一步消除LDPC码在高信噪比情况下出现的误码平台,获得优越的纠错性能.基于USRP平台实现了所设计级联码中的各个模块,并在实际无线信道下验证了该级联码的纠错性能.系统测试结果表明,与DVB-T中的级联码相比,所设计的级联码在无线信道下可以获得一定的增益.     

稀疏光织器在衰落信道下的特性

与其它线性码相比较,Turbo码的最主要特征就是它的"瀑布区"(waterfall)和"错误平层"(errorfloor).如何降低"错误平层",或增加最小码重已有大量文献进行了研究,而有关误码率在"瀑布区"特性的深入研究并不多见.如何使误码率在较大信噪比范围内尽量低是一个很重要的实际问题.本文首先通过计算机仿真给出了一个能生成稀疏低码重分布的随机交织器--稀疏交织器的设计方法.     

基于RS码的图像半脆弱水印

利用RS码的编码冗余和图像特定域的数据特性实现了基于RS码的图像半脆弱水印.将图像小波域多层次分解与RS码信息隐藏技术相结合,用小波分解所得到的图像鲁棒性数据与认证密钥一起作RS纠错码的编码数据,将编码产生的可携带版权信息的校验数据嵌入图像的不同小波区域,实现图像半脆弱水印功能.分析显示,基于RS码的认证密钥图像半脆弱水印具有很好的完整性认证和鲁棒性认证功能.