LDPC码的高效译码算法研究

对于LDPC码的译码算法即和积算法,目前的简化算法多在对数域中进行。提出了一种新的基于差分的译码算法,其主要思想是：在LDPC码的二部图上所传递的消息是概率的差分值,而对于校验节点和消息节点的更新都是在特定的加法域中进行。针对校验节点的更新,还可以选择若干个绝对值最小的差分值进行运算,以进一步降低复杂度。与传统的基于对数似然比的译码方法相比,该算法的计算复杂度有很大降低,而译码性能和收敛速度没有明显损失。     

残留频偏下LDPC-MSK系统码辅助载波同步算法

针对低信噪比条件下低密度奇偶校验码〖CD*2〗最小频移键控系统载波同步实现困难的问题,提出了一种新的码辅助载波同步算法。该算法将译码软信息分别运用到基于代价函数的载波粗同步和基于最大似然迭代的载波细同步之中,将同步器、解调器与译码器联合迭代,从而实现较理想的载波同步。理论研究和仿真结果表明,在低信噪比条件下,该算法能够在大频偏、大相偏范围内实现有效的载波同步,并以较低系统复杂度的代价,获得近似理想的系统性能。     

准循环LDPC好码设计

现有准循环(QC)LDPC码的设计未考虑避免短环问题与校验矩阵的行相关问题.第一个问题使准循环LDPC码的误码率性能远低于随机LDPC码,第二个问题使得构造生成矩阵非常困难.为解决第一个问题,提出避免短环的准循环LDPC码的设计约束条件,根据四、六环检验结果调整校验矩阵中循环子矩阵的维数和移位因子.为解决第二个问题,提出一种不规则准循环LDPC码的设计方法,该方法将校验矩阵中的特定位置的子矩阵用零矩阵和循环矩阵置换,获得一非奇异方阵,用于构造生成矩阵.虽然在校验矩阵中采用双对角线子矩阵可解决校验矩阵的行相关问题,但是会产生低码重的码字,导致误码率性能不能随码长增加而提高.计算机仿真结果表明,设计的准循环LDPC码具有良好的误码率性能.     

基于伪随机序列前导码的OFDM系统帧同步算法

在正交频分复用（orthogonal frequency division multiplexing, OFDM）系统接收端,错误估计快速傅里叶变换窗口起始点会导致OFDM帧偏差,从而造成严重的符号间干扰（inter symbol interference, ISI）以及子载波间干扰（inter carrier interference, ICI）。首先建立一个带有帧同步的OFDM系统模型,然后通过理论推导得到帧偏差对OFDM系统的影响。利用伪随机序列自身较好的相关特性,设计了一种基于伪随机序列前导码的帧同步算法,并分析了3种基于循环前缀（cyclic prefix, CP）的传统帧同步算法。通过仿真实验,结果表明所提出的基于伪随机序列前导码的帧同步算法与传统算法相比,即使在较差的信道条件下,如在较低的信噪比或存在较大的载波频率偏移（carrier frequency offset, CFO）时,其帧偏差估计结果更为准确、稳定以及节省资源。     

残留频偏条件下码辅助的迭代载波同步算法

LDPC编码系统,接收端在译码前需要对频偏和相差进行估计,使残留频偏和相差在译码器收敛的允许范围之内,但在低信噪比条件下,即使在收敛范围内,较大的残留频偏和相差也会对LDPC编码系统性能有明显的恶化,所以必须结合迭代译码系统,对信号的残留频偏和相差进行进一步的估计。基于EM算法推导了频偏联合相差的迭代估计算法,给出了一种简单有效的残留频偏估计方法,并以此为基础,结合LDPC迭代译码输出软信息的统计特性,提出了一种码辅助的迭代载波同步算法,仿真结果表明,只要残留频偏和相差在迭代估计器收敛范围内,提出的算法可以使LDPC编码系统的误比特率接近理想同步条件下的译码性能。     

Reed-Solomon码的符号级软判决译码算法

为了在译码性能和复杂度之间获得更好的折中,提出两种Reed-Solomon码的符号级软判决译码算法:一种将置信度排序译码集成到Chase译码的组合译码算法;另一种则采用逐级选择测试序列集的广义Chase-2译码算法。二者在一定的场合能够充分利用软判决信息。仿真结果表明,第一种算法在译码复杂度较低时,能够获得很好的综合性能;而第二种算法则具有很好的灵活性,且在译码复杂度可接受的范围内具有很好的综合性能。两种算法在一些场合中都能获得比目前其它一些常用的符号级软判决译码算法更好的综合性能。     

基于LDPC码的WCDMA下行链路性能仿真

LDPC码是一类靠近Shannon限的高效信道编码，在AWGN信道下具有非常优越的性能。在讨论了LDPC码的基本原理之后，构建了基于LDPC码的WCDMA下行链路，改进了LDPC码的译码过程。仿真结果表明，在高速传输速率下（384kbit／s），不规则LDPC码具有优于Turbo码的性能，这对于LDPC码应用到复杂无线通信系统中具有重要意义。     

基于SPW的多元域LDPC码建模与仿真

SPW是进行通信系统建模与仿真的开发平台,具有非常强大的用户接口功能。多元域LDPC码是通信界研究的热点课题,较二进制LDPC码有更优的纠错性能。在研究多元域LDPC码编译码理论的基础上,介绍了SPW封装模块的步骤,开发了多元域LDPC码编译码模块,并将其嵌入SPW通信库。搭建了基于SPW的性能测试平台,在此基础上进行了计算机仿真。

Abstract：

SPW is a platform for modelling and simulation communication systems, and it has very strong function for user interface. Q-LDPC code is a hot point of channel coding technology which error-correcting performance exceeds B-LDPC code. Based on research of Q-LDPC code theory, the processes of model exploration based on SPW were introduced. Here the models of Q-LDPC encoding and decoding were designed, which was added to the communication library of SPW. A performance simulating platform of SPW was established. A simulation based on this model was proposed.     

基于SPW的LDPC码的仿真实现

在通信系统设计中，采用先进的仿真工具进行系统建模和仿真，已经成为复杂系统设计必不可少的环节。SPW是一个先进的通信系统建模、仿真工具，它具有非常灵活的自定义模块能力。LDPC码是近来出现的一种高效纠错编码，具有比turbo码更强的纠错能力。在介绍了LDPC码原理的基础上，将LDPC码封装为自定义模块，并在SPW环境中仿真了LDPC在AWGN信道和Rayleigh衰落信道下的性能，得到了预期的结果。     

基于混沌控制的自适应Turbo码译码改进算法

针对Turbo码在译码过程中迭代次数不确定的缺点,提出了一种新的改进算法。即在对附加信息(译码器的先验信息)进行混沌控制的基础上,以附加信息间的距离度量作为迭代终止的判定。仿真试验表明,该改进算法能在保证译码的准确性基础上,避免大量无谓的计算,提高译码速度,尤其在信噪比较大的情况下,效果更为明显。     

GF(22)域上的LDPC码在深空通信中的应用研究

提出了一种近似等效信道模型,实现了GF(22)域上的LDPC码在深空通信系统中的嵌入设计。仿真结果表明:当数据帧长为1784bits,biterrorrate(ber)为2×10-6,采用FFT-BP译码算法,50次迭代时,GF(22)域上的LDPC码相比RS码与卷积码级联码具有4.8dB的编码增益;如果采用MAX-LOG-BP简化译码算法,10次迭代时,前者仍然能获得约3.8dB的增益,且复杂度可以接受。     

一种有效的自适应边信息帧内插算法

分布式视频编码是一种新的编码结构,它主要是在解码端利用信源的统计特性获得有效的压缩.在分布式视频编码中,边信息质量对整个系统编码效率的提高起着至关重要的作用.在研究了现有边信息构造方法基础上,提出了一种有效的自适应边信息帧内插方法.利用相邻关键帧与当前帧的时间相关性,按一定的准则计算相应的帧间和块同的时间相关系数,然后根据时间相关性不同采用不同加权系数的运动补偿帧内插算法提高边信息的质量.实验结果表明在几乎不增加编码器负担的情况下重建边信息的质量平均提高了2.47dB.     

一种基于匹配滤波的空时分组码译码方法

空时分组码译码采用直接法构造判决统计量。两副发射天线、一副接收天线的空时分组码系统的判决统计量还有另外一种构造方法——匹配滤波法。将匹配滤波法进一步推广到多维空时分组码系统,给出了匹配滤波器的构造方法,并在SPW平台上对这种方法进行了仿真。分析和仿真结果表明:提出的增强匹配滤波法易于实现,适用于多维空时分组码系统,其误码性能与直接法相同。     

基于本地时钟选择的时钟同步算法

在分布式系统中网络节点的时钟同步和传统的时钟同步算法的基础上,提出了一种基于本地时钟选的分布式系统时钟同步算法。采用本地时钟选择过滤方法,通过分组交换获取每个本地时钟与参考时钟的精度差,每个本地节点根据时钟精度差自动调整时钟,达到分布式系统时钟同步的目的。通过NS2仿真测试,同步精度能够满足一般分布式系统的需要。     

基于分组动态帧和查询栈的射频识别反碰撞算法

在对现有RFID反碰撞算法综合分析的基础上,提出了一种基于分组动态帧和查询栈的射频识别反碰撞算法,即先分配最优分组数和帧长逐组逐个时隙识别标签,再针对发生碰撞的时隙采用查询栈算法识别碰撞标签。该算法同时具有ALOHA系列算法和树形算法的优点,具有高吞吐率、低通信负担、无遗漏识别等特点。同时,该算法还以较小的读写器额外硬件开销降低了以往算法对标签内额外硬件开销的要求,适合应用于具有大量被动标签的RFID系统中。

Abstract：

Firstly,existing representative RFID anti-collision algorithms were analyzed,and then a novel anti-collision algorithm was proposed which based on dynamic frame and query stack.The proposed algorithm has obvious advantages of high system throughput,low communication overhead and exhaustive tag identification.Furthermore,the algorithm also reduces the requirement of tag hardware at the less cost of extra reader hardware,which ensures it can be applied in RFID systems widely.     

一种基于自适应控制的软实时调度算法研究

控制理论应用于软实时系统的调度问题，仅采用经典反馈控制技术存在较大的局限性。针对CPU资源实时调度模型的时变特点，提出一种基于自适应反馈控制结构的软实时调度算法，通过在线实时辨识模型的时变参数，自动校正控制器参数，使控制系统运行在期望的闭环极点，改善了实时系统的动态响应特性，同时对系统模型的参数时变具有较好的鲁棒性，提高了实时系统的稳定性和资源的利用率。     

基于多Agent的交通运输枢纽虚拟组织信息集成框架

面对动态、快速、多变的市场环境 ,虚拟企业开始出现并得以快速发展 ,传统的交通运输枢纽有了新的要求 .在虚拟企业思想的启示下 ,本文试用系统的观点提出作为结合部的交通运输枢纽虚拟组织的概念、特点 ,并指出其信息管理的重要性 .接着在基于多 Agent系统的基础上对其进行分析 ,给出交通运输枢纽虚拟组织信息集成框架 ,并利用面向对象的 Agent进行设计 .最后提出了今后的研究方案 .     

一种空间信息融合的D-S算法研究

多传感器信息融合技术已获得了普遍的关注和广泛的应用,其理论和方法已成为智能信息处理的一个重要领域,证据理论是主要的技术之一。在目标识别系统中,为了获得可靠的识别结果需要考虑时间和空间的融合问题。从多传感器信息的时间域和空间域的融合出发,提出了在目标识别中多传感器信息的时空两级融合模型,以及基于证据理论的信息融合算法。仿真结果表明,该模型和算法具有方法简单、运算量小、可靠等优点,具有一定的理论意义和使用价值。     

模糊神经网络的混合学习算法及其软测量建模

提出了一阶TSK模糊神经网络的混合学习算法，算法由三部分组成：基于模糊聚类的网络初始化；基于梯度下降的规则前件的学习算法；基于部分最小二乘的规则后件的学习算法。该混合算法可以根据训练样本的分布自动确定模糊神经网络的初始值，当输入变量个数多时不会出现模糊规则数爆炸现象，训练速度快，模型精度高。将混合学习算法应用到PTA工业过程中4-CBA含量的软测量建模中，取得了令人满意的效果。     

基于模糊软集的中药制药车间不确定调度模型和算法求解

为解决加工时间和交货期不确定状态下的中药制药车间调度问题,利用模糊软集的三角形模糊数和梯形模糊数来表征加工时间和交货期信息,并基于模糊数的运算规则定义了可能性测度和必然性测度,用拖期可信度来度量药品生产发生拖期的概率,建立以最小化药品生产平均拖期可信度为目标的混合整数规划模型。针对该模型,提出了一种混合模糊布谷鸟算法的求解方法,并以规模为10(3)×10的经典算例进行仿真测试。实验结果表明,给出的不确定调度模型能反映中药制药调度的真实场景,而且混合模糊布谷鸟算法能很好地对该模型进行求解,相比经典布谷鸟算法,该算法有更好的性能。