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     

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.     

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。     

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.     

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.     

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。     

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.     

低信噪比下对角交替的酉空时码

在低信噪比情况下,提出了一种基于循环对角码的改进的酉空时码设计。该方案不同于循环对角码的是,所构造的码符号星座集中的酉矩阵在主对角线和次对角线上交替出现非零元素。理论分析表明,低信噪比下新提出的酉空时码的误符号率联合界小于循环对角码,以误符号率联合界为准则,通过进一步优化参数来提高新的酉空时码的性能。仿真结果表明,在相当大的信噪比范围内该酉空时码的性能显著优于循环对角码。     

针对相关MIMO信道的差分空时块码

针对相关衰落MIMO信道,提出了一种设计差分空时块码的方法,设计准则是使差分检测的平均成对错误概率的上界达到最小。最优的设计需要发射端和接收端的衰落相关性信息,且需要采用数值方法求解。通过忽略接收天线间的相关性可以减小反馈量,并且能得到有闭合表达式的次优设计。仿真结果表明,所提方案改善了系统的误码率性能,而次优设计获得的误码率性能接近最优设计。     

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.     

分组Turbo码的仿真研究

目前,Turbo卷积码、分组Turbo码以及低密度校验码由于它们接近Shannon极限的性能而成为最先进最受欢迎的纠错码.尽管,这三种纠错码得到了广泛的研究,但公开的仿真代码目前只有Turbo卷积码和LDPC码.本文简述了分组Turbo码的编码与译码过程,并提供了仿真中关键部分的标准C＋＋代码,最后给出了仿真结果.     

高误码条件下线性分组码的盲识别

针对信息截获领域中线性分组码的盲识别问题,依据分组码的线性构造、校验性质及码重分布特征,提出了一种在信息熵高误码条件下基于矩阵秩信息熵与码重分布盲识别线性分组码的方法. 首先通过数据矩阵的秩信息熵识别出码长并由码重分布的信息熵函数准确计算出码字起始点,再根据系统与非系统线性分组码生成矩阵的特点,采用不同的计算方法正确求解生成矩阵,从而盲识别出线性分组码. 仿真结果表明,该盲识别方法在较高的误码条件下具有良好的识别效果.     

线性网络编码多源多中继协作系统的分集性能

为了设计合适的线性网络编码以提高多源多中继系统的分集增益性能,从理论上研究了系统分集增益与网络编码最小码距的关系,提出以最小码距作为线性网络编码的设计准则.利用经典线性分组码的有关理论和分析方法,得出了系统的分集增益等于线性网络编码的最小码距这一重要命题,该命题将原网络编码的设计问题转化为最小码距准则下经典线性分组码的设计问题.另外,根据编码理论的singleton界得到了系统最大分集增益与中继节点数目之间的定量关系.仿真实验表明,增大网络编码的最小码距能够提高系统的分集增益,而系统的最大分集增益等于中继数加1.     

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.     

Chirp-BOK-BPSK调制超宽带无线传输技术

分析了正向和反向线性调频脉冲尖锐的自相关特性与极低的互相关特性.基于此特性,在Chirp-BOK调制方法的基础上提出了Chirp-BOK-BPSK调制方式,将输入数据同时调制到Chirp脉冲的调频斜率和正反向相位上.推导了Chirp-BOK-BPSK调制信号的表达式以及在AWGN信道下的系统误码率,且该调制信号在室内信道下存在较大码间干扰.最后通过仿真分析比较了Chirp-BOK-BPSK和Chirp-BOK UWB系统在AWGN信道下最佳接收机性能,信噪比为12 dB时系统误码率低于10-4.     

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.     

两径衰落短波信道下的改进型双向判决反馈均衡器

将双向判决反馈均衡器(bidirectional decision-feedback equalizer, BiDFE) 应用于两径衰落短波信道,提出了一种低复杂度的改进型BiDFE 方案. 针对两径信道的特殊性质,对均衡器的系数进行优化设置,在此基础上对BiDFE 的正向DFE和反向DFE进行最大比合并. 理论分析和仿真结果表明,改进型BiDFE 能够使正向DFE和反向DFE的输出完全消除码间干扰,且输出信噪比为两条支路的信噪比之和. 在两径衰落短波信道下,改进型BiDFE 的误码率性能优于传统DFE和双向任选DFE(bidirectional arbitrated DFE, BAD),且计算复杂度低于BAD.     

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。     

一类适用于部分响应信道的原模图LDPC码

摘要： 对于加性高斯白噪声信道,JPL实验室提出了一类硬件实现简单、错误地板低的AR4JA原模图LDPC(low-density-parity-check)码,但该码型不适用于PR(partial response)信道. 文中针对PR信道中典型的ERP4信道,提出一类新的近似规则原模图LDPC码,并且利用有限长外信息传递算法对该码型进行分析. 在EPR4信道下 的仿真表明,相对于目前在该信道下性能良好的规则LDPC码,在低信噪比和高信噪比区域,这类新的近似规则原模图码型具有显著的编码增益和更低的错误地板.