比特交织LDPC编码调制系统中的迭代解映射和译码算法

为了提高系统的误码性能,提出将迭代解映射和译码(ID)算法应用于比特交织低密度奇偶校验(LDPC)编码调制系统。对于8PSKGray映射,该文通过信息传输率分析表明,加性白Gauss噪声(AWGN)信道和2/5码率条件下,独立解映射会导致约0.3dB的信噪比损失,而通过迭代解映射,仿真表明在误码率10-5时挽回了0.2dB损失。在高码率条件下,信息传输率分析和误码率仿真均表明迭代所能带来的增益非常小。此外,该文预计对于非Gray映射星座或者更高阶星座,迭代算法将带来更大的信噪比增益。     

用于LDPC编码调制系统的非规则映射技术

为使迭代解映射和译码的低密度奇偶校验(LDPC)编码调制系统获得逼近信道容量的优异性能,该文提出一种基于映射方式搜索的非规则映射技术,采用自适应二元交换算法(ABSA)搜索得到新映射方式,与Gray映射混合得到与信道编码接近最优匹配的非规则映射。对于DVB-T2标准规范的LDPC编码调制系统,在对其方案进行微小修改的前提下,该技术可对迭代解映射系统进行改进,挖掘出可观的迭代增益。以DVB-T2标准64800码长2/3码率的LDPC码和64QAM星座图为例,外信息传递(EXIT)图分析表明:该技术在加性白Gauss噪声(AWGN)信道下理论上可获得0.55dB的信噪比(SNR)增益;误码性能仿真表明:在误码率(BER)10-5时,该技术在AWGN和Rayleigh衰落信道下可分别获得0.30dB和0.26dB的增益。     

一种适用于BICM-ID系统的8APSK映射方案

为了提高频谱效率和编码增益,基于欧氏距离设计准则提出了一种(3,5)-8APSK映射方案。新映射方案根据最小欧氏距离最大化准则确立最优的半径比,通过计算机搜索的方式确定最优的映射分布,并将其应用于联合低密度奇偶校验(LDPC)码的比特交织编码调制迭代译码(BICM-ID)系统中。基于MATLAB搭建LDPCBICM-ID系统,误比特率仿真表明,使用IEEE 802.16e标准的码长2 304,码率5/6的LDPC码,在目标BER为10-5时,(3,5)-8APSK映射方案较(2,6)-8APSK映射方案、8PSK的格雷(Gray)映射、集分割(SP)映射、半集分割映射(SSP)分别提高了约1.1dB、0.45dB、1.3dB、1.8dB的增益。信道容量仿真表明,(3,5)-8APSK映射方案在中高信噪比区域相比其余4种映射方案性能表现优异。外部信息转移图仿真表明,(3,5)-8APSK映射方案较其余4种映射方案能更早地打开译码通道,完成无错译码。     

逼近信道容量的非等概幅度相移键控星座映射

为解决格雷编码的幅度相移键控( APSK: Amplitude Phase Shift Keying) 映射方式在非迭代的独立解映射情况下互信息与信道容量仍存在差距的问题,提出一种非等概的APSK 映射方式,通过减少内环对应的星座点数,变换为低价的Gray-PSK,从而提高其限制下的互信息。仿真结果表明,针对2 /3 码率设计的64NE-APSK 较64Gray-QAM 星座映射有0． 6 dB 的性能优势,比64Gray-APSK 的系统有约0． 1 dB 的优势。从而,在接收端独立解映射的情况下,该设计能比格雷编码的APSK 映射更逼近信道容量,且无需增加系统实现的复杂度。     

一种改进的多进制LDPC码的译码算法

提出了一种多进制LDPC码基于EMS的改进算法,从译码效率的角度分析计算复杂度.利用变量节点的可靠程度随迭代次数的增加而增加的特点,采用每个变量节点的非法校验值结合变量节点的最大伪后验概率来判断变量节点的可靠性,通过判断准则让一部分节点提前终止迭代,减少迭代过程中不必要的校验节点和变量节点的更新,从而降低复杂度,提高译码效率.对该算法在高斯白噪声信道,基于GF(4)有限域,码率0.5的规则LDPC码(8 192,3,6)进行了仿真,结果显示:改进的EMS译码算法相对传统的EMS译码算法,在误码性能上的损失极小(当误码率10-4时,信噪比损失大约0.05 dB),而且随着信道条件的改善,这种损失进一步减少,但计算复杂度大大降低,译码效率大大提高.     

一种自适应广义空间调制及其低复杂度算法

针对广义空间调制(GSM)算法不能充分地利用信道状态信息的缺陷,提出了一种适用于GSM系统的自适应调制算法(AGSM),该算法利用已知信道状态信息,通过最大化空间调制星座点的最小欧氏距离,实现天线组合和符号调制星座的联合优化。进一步提出了一种低复杂度AGSM算法(LA-GSM),通过减少可选符号调制星座数量,并在传统天线组合集合与剩余天线组合集合中分别自适应选择相同符号调制星座,实现较低复杂度的天线组合和符号调制星座的联合优化,同时兼顾系统空间分集增益。仿真结果表明:在相同系统频谱效率5b/(s·Hz)和6根发射天线条件下,所提的AGSM和LA-GSM算法以一定的算法复杂度为代价,均获得了相比于传统GSM算法更低的误码率性能,特别是在较高信噪比时AGSM算法和LA-GSM算法的误码率分别近似为GSM算法误码率的1/10和1/3;同时,LA-GSM算法获得了低误码率性能与低算法复杂度的较好折中。     

基于旋转准正交空时分组码的LDPC编码性能

为了提高空时分组码在多输入多输出通信系统的性能,提出一种新的准正交空时分组码,并且结合星座旋转设计和交织技术。通过星座旋转准正交空时分组码,以牺牲一定解码的简单性,来避免当天线数目大于2时,正交空时分组码码率下降的缺点;并与LDPC码进行级联编码,来降低系统误码率及提高系统的可靠性要求。多输入多输出通信系统可以很好地解决多径效应,获得很高的分集增益。仿真结果表明:与没有经过星座旋转的准正交空时分组码系统相比较,这种新的编码方法可以有效地降低误码率,提高系统的性能。在误码率10-5时,CRQOSTBC级联LDPC码与QOSTBC级联LDPC码相比有1.8dB的信噪比改善,CR-QOSTBC级联LDPC码相对于未级联LDPC码的QOSTBC在10-3时有5.3dB性能提升。     

一种非均匀动态子带划分OFDM自适应调制算法

针对采用固定子带划分算法系统误码率较高,均匀动态子带划分算法需要多次迭代、算法复杂度较高的缺点,提出一种非均匀动态子带划分OFDM自适应调制算法。算法根据信道的频响关系,无需迭代即可完成动态的子带划分。采用随机选取方案定义子带等效信噪比和优先利用等效信噪比最大子带的比特调整方式,能有效减小比特调整的迭代次数,算法复杂度低。仿真结果表明,系统达到目标误比特率10-3时,该算法相比SBLA算法和4QAM调制方式分别能获得2dB,2.6dB信噪比增益。     

基于外信息转移图的多输入多输出迭代接收机分析

在不同的相关系数下,比较了软干扰抵消-最小均方误差(SIC-MMSE)检测器的外信息转移(EXIT)图.分析信道相关系数对迭代接收机收敛特性的影响,确定不同相关系数的迭代接收机工作所需信噪比门限.仿真结果表明,信道的相关系数越大,SIC-MMSE检测器工作所需的信噪比门限就越大;通过比较相关信道和非相关信道的系统误码率性能,在误码率为10<'-4>时,相关系数P=0.5时的信道有2 dB的性能损失.     

基于多径信道的最佳非规则LDPC码的设计

已有应用于OFDM(O rthogonal Frequency D ivision Mu ltip lexing)的各种纠错码,但有的纠错能力不强,误码率较大,有的译码复杂度较高。为此,在分析了密度演变算法的基础上,利用差分分解算法和计算机搜索,选择了基于多径衰落信道的OFDM系统的非规则LDPC(Low Density Parity Check)码的最佳度分配对,对系统的误码性能作了仿真,并与最佳规则LDPC码的OFDM系统在同样条件下作了比较。仿真结果显示,在各种映射模式下,所选择的最佳度分配对非规则LDPC码系统的性能优于最佳规则LDPC码系统的性能,在误码率为10-5时,信噪比增益达到1 dB。     

无参考输入的双话筒噪声抵消

介绍了一种双通道的噪声抵消系统 .传统的频谱减法的语音增强需要预先知道噪声的特性 .但是 ,噪声的平稳性和可分离性在许多实际应用场合都无法满足要求 .提出采用两路话筒输入 ,以便动态获得噪声频谱的方法 .采用自适应校正滤波的同步算法 ,利用语音信号的相关性同步两路信号中的语音 ,通过抵消其中的语音成分获得噪声的频谱特性 .实验证明该方法能够获得很好的同步效果 .在获得噪声频谱的基础上用频谱减和维纳滤波两种方法进行了噪声抵消的对比实验 .对 0dB信噪比输入的信号可以获得约 9dB信噪比的提高 .用维纳滤波处理后的语音比频谱减法残留较低的“音乐声” .在非平稳条件下对噪声仍具有一定的跟踪能力     

一种快速求解分形编码参数的方法

提出了一种快速求解分形编码参数的新方法。首先分析了图像变换域系数与图像几何特征之间的对应关系。，利用离散余弦变换对图像进行分类，快速确定几何变换参数。通过解优化问题快速确定图像灰度比例系数和灰度平移量。实现了基于上述方法的分形图像压缩方案，并对常规方法进行了比较。     

QAM中基于LLR的软输出Viterbi译码器的实现

QAM调制技术作为有吸引力的调制技术被广泛应用。将QAM信号解映射成相应的比特量有其特殊性,特别是如何表示此映射的似然度,而这在软输出Viterbi译码中是必须的。介绍了在LLR准则下的QAM信号的解映射方法,并将其推广到BPSK和QPSK信号的解映射。同时根据LLR准则的特点给出了一种分支度量算法,最后给出相应Viterbi译码器算法的FPGA实现。     

SC-FDE系统中一种改进的MMSE-RISIC均衡算法

单载波频域均衡(SC-FDE)系统中的最小均方误差残留码间干扰消除(MMSE-RISIC)均衡算法对最小均方误差(MMSE)均衡后的残留码间干扰(RISI)进行了估计并消除,但判决数据中仍存在噪声干扰,而且RISI估计的偏差会造成额外干扰,影响了均衡的精度。为此详细分析了MMSE-RISIC算法存在的问题,并针对帧结构基于特殊字(UW)的SC-FDE系统提出一种改进的MMSE-RISIC均衡算法,该算法增加了噪声预测模块,利用UW估计噪声和数据估计噪声的相关性,由UW噪声预测和抵消MMSE-RISIC均衡后数据的噪声,由此RISI的估计精度也会提高。最后利用我国华北地区300km的9径散射链路参数进行仿真,结果表明:改进的MMSE-RISIC均衡算法在低信噪比(SNR)下相比MMSE-RISIC均衡算法误码率(BER)有所降低,当BER为10-3时SNR大约有2dB的性能增益。     

CO-OFDM 系统中基于线性预处理的新相位噪声抑制算法

针对相干光正交频分复用（coherent optical orthogonal frequency division multiplexing,CO-OFDM）系统中相位噪声引起的载波间干扰（inter-carrier interference,ICI）问题,提出了一种基于线性预处理的新判决反馈相位噪声抑制算法。该新算法改进了线性预处理部分,利用循环前缀与OFDM符号固有的相关性,在时域进行简单的线性组合运算,充分利用了OFDM符号中冗余信息。仿真分析表明,在激光器线宽为200 kHz且误码率（bit error rate, BER）为10－4时,与判决反馈相位噪声抑制算法和一次迭代的判决反馈相位噪声抑制算法相比,该新算法BER曲线的信噪比（signal to noise ratio,SNR）分别改善了3 dB和1 dB,有效地降低由ICI引起的错误平层。     

一种改进的低信噪比GPS信号捕获算法

为解决传统非相干累加算法难以克服的数据比特反转与平方损失问题,针对低信噪比GPS信号C/A码捕获,研究一种基于相干结果差分共轭乘累加的检测统计方法,实现了相干累加时间的延拓与增益的提高.仿真实验结果表明:在同等条件下捕获-175 dBW信号时,该算法性能明显优于非相干累加算法,可获得约2 dB增益.     

生态声屏障设计与效果分析

设计了一种将吸声降噪、景观绿化2种功能有机结合的生态声屏障,利用RAYNOISE声学软件对生态声屏障、普通直立型声屏障的降噪效果进行数字模拟比较,对生态声屏障的降噪插入损失进行了实验测量.声学软件RAYNOISE的仿真模拟结果表明:生态声屏障有较好的降噪效果,在声影区内高度4 m以下的生态声屏障比直立声屏障插入损失大0～4.63 dB,在高于4 m后生态声屏障的插入损失虽然大于直立型但不大于1 dB.实验结果表明:频率为63～500 Hz时,生态声屏障的插入损失为0～28 dB,并且随着频率的增加逐渐增大;当频率大于500 Hz时,插入损失不再增大,维持在20 dB左右.     

利用多输入多输出雷达低秩杂波的降维空时自适应算法

为了抑制机载多输入多输出(MIMO)雷达接收信号中的杂波和有源干扰,提出一种利用MIMO雷达低秩杂波进行降维的空时自适应处理算法(LRC-RD).首先根据系统参数离线构造杂波子空间矩阵,再结合有源干扰加噪声协方差矩阵以及目标空时导向矢量来构造降维矩阵,最后用降维后的数据计算自适应权值.LRC-RD算法可将全维数据维数降为杂波的秩加1,从而降低了计算复杂度和计算自适应权值所需的训练样本数,所以收敛速度快,并且其理论性能可以达到全维处理的理论性能.仿真实验表明,LRC-RD算法在没有误差、样本数为降维后的数据维数的2倍时,其信噪比损失在高速区比基于双迭代的算法和基于子阵划分的算法分别高出约5 dB和17 dB.     

分数像素精确运动搜索快速算法

为了降低视频编码标准H.264中分数像素运动搜索的运算量,提出一种分数像素运动搜索快速算法。该算法利用H.264中整数像素和分数像素运动矢量的特点,给出一组提前退出门限,能够跳过大部分分数像素搜索点;并结合钻石搜索法,进一步减少了搜索量。实验结果表明:采用该算法,分数像素搜索部分运算量平均下降77.45%,峰值信噪比降低0.03dB,码率增加2.38%。该算法显著降低了运动搜索的运算量,且较好地保持了编码性能,对背景基本不变的简单运动图像改善最为显著。