基站自适应阵列天线码资源分配算法的比较研究

采用空间切割方式对移动基站自适应阵列天线进行码资源分配,可以提高系统功率资源的使用效率,降低空中信号的整体干扰,从而提高系统容量.介绍了移动基站自适应阵列天线区域覆盖原理和码资源常见分配算法:固定码资源分配算法和群组码资源分配算法,分析了两种码资源分配算法的基本思路和码分配策略.通过两种分配算法的通话阻塞率仿真比较分析可知,群组码资源分配算法所产生的通话阻塞率比固定码资源分配算法所产生的通话阻塞率要低.     

一种基于空时分组码和对角分层空时码的内接码

空时编码是实现宽带无线数据通信的一种极有潜力的技术．本文基于空时分组码和对角分层空时码的各自特点提出了一种内接编码方案．这种编码方式可以在既定的发射天线数下,根据信道环境的优劣,通过调整内接码中空时分组码维数来控制系统误码率性能和系统容量。仿真结果表明,用该内接码可以对应于不同的误码率要求,尽可能地提高系统容量。     

改进型OVSF码随机动态分配算法

针对WCDMA(Wideband Code-Division Multiple Access)系统下行链路随机动态码分配算法存在码阻塞概率大、进行最小代价分支搜索信令开销大的问题,提出了一种改进型动态码分配算法.该算法采用搜索最小代价函数值、以邻近原则进行码树蕈排、释放同级码字中具有最大代价函数值的码字策略.仿真结果表明,改进型动态码分配算法码阻塞概率低于随机动态码分配算法的码阻塞概率.在业务量为16 Erl时,改进型动态码分配算法使系统码阻塞概率降低18.37%,同时该算法能有效降低系统的复杂度.     

WCDMA/HSPA移动系统一种高效率多码分配算法

针对3GPP所推荐的WCDMA/HSPA移动系统OVSF多码分配算法在用户速率很高的情况下所需的计算量与复杂度过高、没有考虑移动终端的多码能力等缺点,文章提出了一种高效多码分配算法。该算法首先判断当前系统频宽是否满足连线需求,如满足,依次计算剩余码组合和多码组合,然后判断多码组合的码数量是否满足移动终端的多码能力,如不满足则重新计算次佳剩余码组合或执行重配置机制后再计算多码组合。仿真实验结果表明：在满足移动节点Rake Combiners个数的情况下,高效多码分配算法较3GPP所推荐的多码分配算法在剩余高扩频增益码数方面要多,并且执行重配置次数方面也要少。     

抢占式OVSF码动态分配算法

为了提高WCDMA (wideband code division multiple access)系统中高优先级业务的接入率,提出一种基于优先级的抢占式OVSF (orthogonal variable spreading factor codes)码动态分配算法.该算法中,当新的高优先级业务呼叫到达时,若出现容量阻塞,则中断代价最小的低优先级业务,并将其占用的码字分配给高优先级业务;若出现码阻塞,则选择代价最小的码树进行码字重分配.应用MATLAB软件完成的仿真结果表明: 在高负载的情况下,与传统动态码分配算法相比,本算法中高优先级业务的接入率能提高20%以上,同时算法保证了低的中断业务数和重分配码数,能良好地支持业务的QoS (quality of service)要求.     

一种基于LT码的不等错误保护方法

针对在各种恶劣的信道环境中优先保证码流中相对重要数据的正确传输问题,提出了一种改进的基于LT码的不等错误保护(UEP)方案.首先在分析了目前基于LT码的UEP方案中因数据简单舍入操作可能带来性能恶化问题的基础上,提出了将度分布修正系数修改为优先级和输出节点度数的函数并且在计算重要数据节点的度数时采用按概率上下取整操作的改进方案,克服了目前方案中存在的性能恶化问题;然后推导了其在BEC信道中采用最大似然概率(ML)译码时UEP性能的理论上下界;最后对其在多进制删除信道中采用置信传播(BP)算法译码时的UEP性能进行了仿真实验.理论分析和仿真实验的结果都显示,与目前方案相比,该改进方案具有较好的UEP性能,同时增强了设计的灵活性.     

一种低复杂度速率兼容极化码

针对现有极化码速率匹配算法的复杂度问题,提出了一种低复杂度的速率兼容极化码设计算法。汲取了现有打孔方案在不同打孔数量下的优势,使用一个分段速率匹配交织器,极大地改善了大量打孔下的性能下滑现象。信息比特的选择只是跳过被打孔比特位置而不需要重新估计子信道的可靠性,在极大降低算法复杂度的同时一定程度上保证了性能。通过一个虚拟环形缓存器,将容量-0和容量-1这2种打孔模式用同一结构实现,既提升了不同码率下的译码性能,又使得打孔结构简单明确,更加有利于硬件设计。仿真结果表明,该低复杂度速率兼容极化码无论在何种码率、打孔数目下都可以获得与高复杂度打孔算法相当的误块性能,是一种复杂度和性能综合较优的速率匹配方案。     

跳时Reed-Solomon码的超宽带多址接入方式

为了解决跳时超宽带中跳时序列数目的不足,提出将Reed-Solomon码用于跳时超宽带的跳时序列,并在传送端引入预滤波的技术方案。该方案不仅可以增加跳时超宽带中跳时序列的选择,而且可以对传输信道进行预滤波,从而提高系统的整体性能和系统容量。采用IEEE802.15.3a标准信道模型,仿真了在理想RAKE接收机情况下的系统误码率和系统容量。仿真结果表明:在多用户情况下,该方法产生的跳时序列比传统跳时码序列更有效地减少了用户之间的干扰,降低了系统误码率,增加了系统容量。     

LAS码的设计及其相关性分析

主要对LA、LS和LAS码的设计进行理论阐述，并对其相关函数进行Matlab仿真，仿真结果显示，LAS码有着“零干扰窗”的优良特性，在该窗口内，自相关函数为一脉冲峰值，而互相关函数为零．这将有助于减少码间干扰、多用户干扰和接入干扰等，从而揭示了LAS码的优越性能．     

分布式存储中的再生码综述

分布式存储系统中通过引入冗余提高系统的可靠性,纠删码作为重要的冗余策略在分布式存储中得到越来越多的重视.分布式存储系统中,当某个存储节点失效后,需要引入新的节点来修复失效节点的数据.传统纠删码冗余策略在修复失效节点时需要传输的数据量较大近年来出现的再生码对传统纠删码进行改进以减少修复失效节点的带宽消耗.再生码引入网络编码的思想,在修复失效节点时,参与修复过程的节点首先将本节点内的数据作线性组合后再上传,最终修复带宽消耗最小 介绍了再生码的基本概念,然后介绍单节点修复再生码和合作修复再生码的编码策略,最后总结再生码的发展和研究方向     

宽带码分多址系统中正交码的分配策略研究

对宽事码分多址（WCDMA）蜂窝移动通信系统中下行链路的正交可变扩频因子（OVSF）码字分配问题进行了建模分析,提出采用代价函数来描述码字间干扰和容量性能,并基于代价函数制定了OVSF码字分配的方案,给出了该分配方案的理论性能计算方法,对随机分配方法和基于代价函数的分配方法进行了系统仿真,仿真结果表明：代价函数分配方法在不同话务量的情况下,都较随机分配方法明显降低了阻塞率,有效提高了系统容量。     

WCDMA系统中正交可变扩频码的混合分配算法

针对WCDMA系统中各种正交可变扩频码（OVSF码）的单码分配方案，提出一种混合分配（HA）算法。HA算法分为初始码树划分和OVSF码分配2个阶段。仿真结果表明，HA算法很好地克服了crowded-first算法公平性差和RDA算法呼损率高的缺点，既降低了整个系统的平均呼损率，又对各种业务不失公平性。HA算法不需要码字重分配，极大地降低了算法的复杂度，适用于实时系统共享区域的设置，可以很好地解决不同业务的业务量变化问题。共享区域的容量为系统资源的30％～40％，此时能得到最佳的呼损率。     

基于QR码的广义LDPC码的设计与译码算法的研究

广义低密度奇偶校验(generalized low-density parity-check,GLDPC)码可以降低原始低密度奇偶校验(low-density parity-check,LDPC)码的错误平层,但传统GLDPC码的构造方法会造成码率损失较大.鉴于此,采用平方剩余(quadratic residue,QR)码作为分量码,提出一种新颖的GLDPC码构造方法,并设计相应的译码算法.统计给定码字的陷阱集,并利用陷阱集挑选变量节点作为QR码的信息位;把QR码变量节点的校验位补全在原始LDPC码后,从而构造一种GLDPC码,设计出一种适合GLDPC码的两阶段译码算法.仿真结果表明,这种GLDPC码构造方法码率损失比较小,在BER为1×10-9时,GLDPC码与原始LDPC码相比,得到了约0.3 dB的增益.     

基于QR码构造的QC-LDPC码译码器设计与实现

基于平方剩余(quadratic residue,QR)码构造的准循环低密度奇偶校验(quasi cyclic low-density parity check,QC-LDPC)码的行重通常比较大,硬件实现时译码器消耗的资源也就较多。设计了一种在资源占用率和吞吐率方面较为平衡的部分并行结构的分层译码器。该译码器采用分层修正最小和算法(layered normalized min-sun algorithm, LNMSA)实现,利用部分并行结构同时处理层内连续n行;在变量节点后验概率信息的存储结构上,将连续的n个信息合并为1组,连续的2组采用2个随机存取存储器(random access memory, RAM)进行交替存储;在求取最小值和次小值时,将输入信息分为4组,再从4组中分别获取最小值比较出全局最小值和次小值,从而有效地降低了最小值和次小值比较运算的复杂度。在码长为2040、码率为0.83的码字和Xilinx Virtex-6开发板的测试环境下,译码器最大时钟频率可达166.7 MHz,吞吐量可达447.5 Mbit/s。     

LDPC码在二进制对称信道下的性能分析

低密度校验码(LDPC)是一类线性分组纠错码,和积传递算法是LDPC码迭代译码算法中的常用算法.在此基础上研究了二进制对称信道(BSC)下LDPC码的消息传递迭代译码算法,对其误码特性进行了仿真,并用密度进化方法仿真了校验节点、变量节点的概率密度在迭代过程中的收敛情况.结果表明在给定的信道门限下LDPC码具有良好的纠错性能.     

一种新型分组卷积码

针对固定长度报文的差错控制,设计了一种新型分组卷积码,它结合了分组码和卷积码的优点,具有高传输效率、低时延及高可靠性的特点。介绍了分组卷积码的基本思想,给出了分组卷积码的生成矩阵和校验矩阵,并通过编译码例子展示了分组卷积码的整个编码和译码过程;对传输效率及误码率性能进行了分析;通过计算机仿真,比较了分组卷积码和传统卷积码的误比特率。结果表明:与传统卷积码相比,分组卷积码具有更高的传输效率,而误比特率基本相同。     

基于QC-LDPC码的联合信源信道编码研究

基于欧式几何构造的准循环LDPC码(quasi-cyclic LDPC,QC-LDPC)应用于联合信源信道编码(joint source and channel coding,JSCC)系统中,由于JSCC系统中信源码和信道码存在特殊的边连接关系,致使满足信源码字和信道码字之间特殊连接关系的QC-LDPC码字比较少,但至少QC-LDPC码可以用来作为JSCC系统中的信道码.仿真结果表明,双QC-LDPC码的JSCC系统纠错性能相比双随机LDPC码的JSCC系统有明显的改善,同时前者的译码迭代次数明显少于后者,从而提升了译码效率.仅使用QC-LDPC码作为信道码的JSCC系统也比双随机LDPC码的JSCC系统有更好的性能,且其迭代次数也更少.     

多禁止符号算术编码高效错误检测算法

为解决算术编码误码敏感的问题,提出了采用多个禁止符号的高效算术编码错误检测方法。在分析有限精度算术编码器特点的基础上,研究了多禁止符号的不同概率区间分配方案,比较了各种方案错误检测的符号距离和bit距离。实验结果表明:在添加相同程度的编码冗余情况下,多禁止符号错误检测方法优于单个禁止符号检测方法,可更快检测出错误,错误符号被立即检测出的比例提高了约一倍。多个禁止符号错误检测方法能够高效、快速地检测出传输中产生的比特错误,对通信中的检错重传、算术编码联合译码、错误定位等都有意义。     

基于QR码和SPC码的双广义LDPC码构造及性能研究

为了降低低密度奇偶校验(low-density parity check, LDPC)码的错误平层,使其满足移动高清视频传输的极低误比特率(bit error rate, BER)要求,构造了一种基于平方剩余(quadratic residue, QR)码和单奇偶校验(single parity check, SPC)码的双广义LDPC(doubly-generalized LDPC, D-GLDPC)码。所构造的D-GLDPC码克服了有限码长的LDPC码性能不佳的问题以及广义LDPC(generalized LDPC, GLDPC)码的码率损失问题。基于QR码构造了准循环低密度奇偶校验(quasi cyclic LDPC, QC-LDPC)码,以QR码和SPC码作为分量码来构造D-GLDPC码,采用后验概率(a posteriori probability, APP)译码算法简化D-GLDPC码的译码。仿真结果表明,D-GLDPC码相比同码长同码率的LDPC码,在错误比特率和译码收敛速度上有明显的性能提升。     

Turbo乘积码与RS码的混合纠错性能对比分析

由于无线信道存在多种衰落,无线通信系统在含有随机错误的同时,还含有大量的突发错误.为了纠正这样的混合错误,常引入具有较强抗突发错误能力的RS编译码技术.Turbo乘积码也有着较强的随机纠错性能,但目前关于其混合纠错能力方面的研究还较为少见.在分析Turbo乘积码突发纠错能力的基础上,将突发错误参数对TPC纠正混合错误性能的影响进行仿真分析,并与相同码率、相同码长的RS码进行对比.仿真结果表明,Turbo乘积码在BER为10 4处可以获得近3.5 dB的编码增益,这意味着节省近55%的码元能量,是一种适合于解决混合错误的差错控制编码技术.