非二进制RS-Turbo级联码性能研究

介绍了非二进制Turbo码的编码器结构,详细分析了逐符号对数MAP译码算法.在此基础上,设计了一种RS-Turbo级联码方案,该方案包括一个RS(255,239,8)外码和一个非二进制Turbo内码.仿真结果表明,与单纯使用非二进制Turbo码相比,本文提出的级联方案可明显改善高信噪比情况下的BER性能,同时可降低迭代次数.另外,级联RS码可为Turbo迭代译码提供简单可行的停止准则.     

非二进制级联码的性能评估

提出了一种非二进制级联码结构,将非二进制LDPC码(码率R=0.9)和Turbo码(码率R=0.5)串行级联,利用非二进制LDPC码在高信噪比时性能较佳,Turbo码在低信噪比时性能较佳的优势,进一步提高级联码在低信噪比和高信噪比的性能.分析了新的级联码系统在白噪声信道的性能,并与RS码和卷积码级联的RS级联码系统、二进制LDPC码和Turbo码级联的二进制级联码系统在高斯白噪声信道的误码性能和复杂度作了比较,仿真结果显示:在纠错能力方面,二进制和非二进制级联码系统的纠错能力大大优于RS级联码系统,非二进制级联码系统优于二进制级联码系统,在复杂度方面,新的级联码系统的复杂度高于RS级联码系统,但与二进制级联码系统相比,复杂度降低了.     

光PPM通信的Turbo编解码及性能研究

介绍了Turbo码编码/解码概念,在对Turbo码译码器的结构及译码算法分析的基础上,以256时隙的PPM为例来对Turbo码的译码算法进行了推导,对没有采用纠错编码和采用了1/3码率Turbo码的光PPM系统的误码率(BER)进行仿真后的性能曲线比较,证明采用Turbo码的PPM系统性能远远优于未加纠错编码时的系统性能,Turbo码PPM系统的性能得到明显改善.     

基于Turbo编译码方案的BPSK系统性能研究

在介绍Turbo码编、译码原理的基础上，建立一个典型BPSK通信系统模型。将Turbo码与其它编码方式分别运用于该系统模型，通过Matlab仿真，研究、分析了系统在不同编译码方式下的误比特性能。仿真结果表明，Turbo编译码方案在差错控制和纠错方面性能明显优于目前广泛应用的卷积码及其它线性分组码。在误比特率达到10^-5时。Turbo码的编码增益比其它编码方式高出1．5dB以上。     

光PPM通信的Turbo编解码及性能研究

介绍了Turbo码编码／解码概念,在对Turbo码译码器的结构及译码算法分析的基础上,以256时隙的PPM为例来对Turbo码的译码算法进行了推导,对没有采用纠错编码和采用了1／3码率Turbo码的光PPM系统的误码率(BER)进行仿真后的性能曲线比较,证明采用Turbo码的PPM系统性能远远优于未加纠错编码时的系统性能,Turbo码PPM系统的性能得到明显改善。     

基于DMB-TH的LDPC码性能分析

低密度奇偶校验码LDPC(Low Density Parity Check)码,由于其具有接近香农限的性能,成为继Turbo码之后信道编码领域内的又一研究热点.LDPC码可以广泛应用于光纤通信、无线局域网、下一代移动通信系统及数字电视广播中.本文对数字电视地面广播中LDPC码的结构和应用进行了讨论,并利用MATLAB对几种不同码率的LDPC码和不同译码方式的LDPC码的性能进行了仿真.     

LDPC结合垂直分层空时码的迭代检测算法的研究

文中提出了基于球形检测的Fincke-Pohst-MAP(FP-MAP)的联合迭代检测算法,介绍了LDPC码结合垂直分层空时码(V-BLAST)在协作MIMO系统中的应用。理论分析和推导了联合迭代的具体过程,通过仿真结果的研究表明,FP-MAP球形检测算法与迫零排序加干扰抵消(ZF-OSIC)算法和基于递推最小二乘法的判决反馈均衡(RLS-DFE)算法相比,误码率的性能分别提高了1 dB和0.3 dB左右,而且FP-MAP算法的性能最接近于ML检测。最后还将LDPC码、卷积码和Turbo码与V-BLAST级联的协作MIMO系统进行了比较分析,仿真结果可知LDPC级联系统在较高信噪比区域时的性能更优越。     

跳频系统中Turbo码译码器的FPGA实现

给出了跳频系统中Turbo码译码器的FPGA(field programmable gate array)实现方案.译码器采用了Max-Log-Map译码算法和模块化的设计方法,可以对不同帧长的Turbo码进行译码.在Xilinx公司的FPGA芯片xc3s2000-4fg676上实现了帧长可变的Turbo译码器.在帧长为1 024 bit、迭代5次条件下,该译码器时延为0.812 ms,数据吞吐量为1.261 Mbit/s.分别在高斯白噪声和部分频带噪声干扰两种信道环境中测试该Turbo码译码器的误码率性能,在部分频带噪声干扰中使用了AGC(自动增益控制),结果表明,AGC有效提高了译码器在部分频带噪声干扰下的性能.     

基于Turbo乘积码的Turbo均衡系统

针对Turbo乘积码在严重跨符号干扰(ISI)信道下采用独立均衡器存在较大的性能损失,该文提出了基于Turbo乘积码的Turbo均衡系统。将译码器输出的软信息反馈到均衡器,在线性最小方差均衡算法中考虑先验信息,通过多次均衡和译码迭代得到性能改进。通过外信息转移图分析可知,Turbo均衡可以显著改善Turbo乘积码在ISI信道下的性能。针对仿真的两种信道分别可以获得1dB和2.5dB的性能提高。另外,通过合理分配均衡迭代和译码迭代可以获得更低的系统复杂度。     

基于OFDM的水声信道编码技术研究

仿真分析了在水声信道下编码正交频分复用(COFDM)系统中,由于采用不同的纠错编码方法所产生的性能差异的原因,并给出了在构建高性能COFDM水声通信系统时选择纠错编码参数的原则.为了构建实用高效水声COFDM通信系统,本文分析了算法复杂度从易到难的几种纠错编码方法、卷积码、RS码、RS 卷积的级联码和Turbo码.对它们的码率、码长、生成多项式以及是否交织及交织深度等因素对系统复杂性以及系统性能的影响进行了全面的比较和论述.最后,仿真实验验证了在水声COFDM通信系统中,通过选择合适的参数,能够找到复杂度低但性能优良的级联码,其性能可以和复杂度较高的Turbo码相媲美.     

基于Turbo码的差分级联译码算法

在一个未经信道编码的M-PSK／DPSK数字通信系统中，M—DPSK信号非相干解调比M-PSK信号相干解调要损失3dB的信噪比，该情况同样出现在采用卷积信道编码的系统中．为了提高差分调制系统的性能，从级联编码的角度分析卷积编码、M-DPSK调制系统，采用Turbo算法实现对级联编码信号的接收．仿真结果显示，Turbo算法得到了比SOVA算法多3．5dB的增益．在小BER情况下，M-DPSK信号Turbo接收的性能好于M-PSK信号SISO译码．这种Turbo迭代思想也适用于具有类似级联编码结构系统的译码．     

一种基于环的串行级联CPM方法

随着通信技术与航空事业的快速发展,实现旅客空中接入的诉求要求未来航空通信系统具备宽带传输能力和更广泛的互联互通能力,然而随着航班航线的增加,航空通信系统间互干扰日益严重,针对此问题,在串行级联连续性相位调制(serially concatenated continuous phase modulation,SCCPM)的基础上设计了一种基于环的串行级联CPM系统方案,此方案通过有效降低同距离通信所需的发射功率来降低航空通信系统间的干扰。分析了模p整数环的多进制卷积编码原理,将无反馈连续相位编码器(continuous phase encoder,CPE)与基于环的卷积码相结合,提出一种内外编码都采用基于环的卷积码的串行级联CPM方法。仿真结果表明,与二进制卷积编码SCCPM相比,该方案有1.25~1.75 dB的信噪比增益,在到达相同通信距离的情况下,系统的发射功率降低了约1/5。     

TCM技术在全数字载波机中的应用及其实现

在介绍TCM的基本原理的基础上,给了了一种利用TCM技术实现全数字载波机系统的新方案,利用TCM技术实现的全数字载波机与传统的电力线载波机相比,具有更大的容量和更优越的性能。     

Integrated Joint Source-Channel Decoding for H.264 Video Transmission

This paper proposes an integrated joint source-channel decoder （I-JSCD） using Max-Log-MAP method for sources encoded with exp-Golomb codes and convolutional codes, and proposes a system applying this method to decoding the VLC data, e.g. motion vector differences （MVDs）, of H.264 across an AWGN channel. This method combines the source code state-space and the channel code state-space together to construct a joint state-space, develops a 3-D trellis and a maximum a-posterior （MAP） algorithm to estimate the source sequence symbol by symbol, and then uses max-log approximation to simplify the algorithm. Experiments indicate that the proposed system gives significant improvements on peak signal-to-noise ratio （PSNR） （maximum about 15 dB） than a separate scheme. This also leads to a higher visual quality of video stream over a highly noisy channel.     

截断卷积码的重量枚举函数的计算

针对Turbo码和串行级联卷积码的好码搜索,提出了一种栅格合并方案实现卷积码的码重分布统计.该方案以起始的局部栅格经编码后所得的码重分布为基础,按照把栅格路径长度每次增加为原来的2倍的频率对栅格进行迭代合并,最终得到相应的全局码重分布.与传统的利用状态转移图计算卷积码的码重分布的方法相比,这种栅格合并方案在中、低交织时延下与传统方法的计算复杂度相当,但是省去了大量的预备工作,具有一定的实用意义.     

浅海水声信道中Turbo码性能研究

针对复杂多变、强多途和大起伏的浅海水声信道,本文建立了包括时变衰落、多途和加性干扰在内的信道仿真模型及Turbo码编/译码结构.通过计算机仿真,研究了浅海水声信道中的Turbo码性能及Turbo码性能随多途效应、衰落率和信道交织器等的变化.结果表明:在水声通信可接受的信噪比范围内(10～20 dB),Turbo码具有良好的性能(误比特率小于10-4);浅海水声信道中,Turbo码性能随多途路径数的增加而下降;Turbo码性能随衰落率的减小而略有下降;浅海水声信道中,信道交织器可改善Turbo码性能,并弥补由于衰落率不同而造成的性能差异.     

Decoding of QOSTBC Concatenates BCH Code Based on Parallel Interference Cancellation

It has been shown that quasi orthogonal space time block code (QOSTBC) can achieve high transmission rate with partial diversity.In this paper,a QOSTBC concatenating Bose-ChaudhuriHocquenghem (BCH) code structure is presented.At the receiver,pairwise detection and error correction are first implemented.The decoded data are regrouped.Parallel interference cancellation (PIC) and dual orthogonal space time block code (OSTBC)decoding are deployed to the regrouped data.The pure concatenated scheme is shown to have higher diversity order and better error performance at high signal-to-noise ratio (SNR) scenario than both QOSTBC and OSTBC schemes.The PIC and dual OSTBC decoding algorithm can further obtain approximate 1.2 dB gains than the pure concatenated scheme at 10-6 bit error probability.     

Integrated Joint Source-Channel Symbol-by-Symbol Decoding of Variable-Length Codes Using 3-D MAP Sequence Estimation

Most of multimedia schemes employ variable-length codes （VLCs） like Huffman code as core components in obtaining high compression rates. However VLC methods are very sensitive to channel noise. The goal of this paper is to salvage as many data from the damaged packets as possible for higher audiovisual quality. This paper proposes an integrated joint source-channel decoder （I-JSCD） at a symbol-level using three-dimensional （3-D） trellis representation for first-order Markov sources encoded with VLC source code and convolutional channel code. This method combines source code and channel code state-spaces and bit-lengths to construct a two-dimensional （2-D） state-space, and then develops a 3-D trellis and a maximum a-posterior （MAP） algorithm to estimate the source sequence symbol by symbol. Experiment results demonstrate that our method results in significant improvement in decoding performance, it can salvage at least half of （50%） data in any channel error rate, and can provide additional error resilience to VLC stream like image, audio, video stream over high error rate links.     

Path Weight Complementary Convolutional Code for Type-Ⅱ Bit-Interleaved Coded Modulation Hybrid ARQ System

Bit-interleaved coded modulation (BICM) is suitable to bandwidth-efficient communication systems. Hybrid automatic repeat request (HARQ) can provide more reliability to high-speed wireless data transmission. A new path weight complementary convolutional (PWCC) code used in the type-Ⅱ BICM-HARQ system is proposed. The PWCC code is composed of the original code and the complimentary code. The path in trellis with large hamming weight of the complimentary code is designed to compensate for the path in trellis with small hamming weight of the original code. Hence, both of the original code and the complimentary code can achieve the performance of the good code criterion of corresponding code rate. The throughput efficiency of the BICM-HARQ system wit PWCC code is higher than repeat code system, a little higher than puncture code system in low signal-to-noise ratio (SNR) values and much higher than puncture code system, the same as repeat code system in high SNR values. These results are confirmed by the simulation.     

基于中国地面数字电视广播网的定位方法

利用地面数字电视信号进行定位,可以成为卫星在市区室内定位的补充和辅助手段。该文基于中国地面数字电视系统中时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)信号的时频二维处理特性,提出了一种利用信号帧头中伪随机噪声(PN)序列和帧体内传输参数信令(TPS)的时频二维联合定位方法。该方法把TDS-OFDM信号中帧体内的TPS时分复用后看作正交频域导频,与帧头的时域PN序列一起联合估计信号的传输时延,计算到达时间差(TDOA)进行定位。该方法计算所需乘法次数与定位数据量持平;当信噪比(SNR)高于20dB时,在加性高斯白噪声(AWGN)信道下的测距估计误差为0.15m。理论分析和仿真结果显示:该方法不但计算复杂度低,且测距精度高,具有一定可行性。