连续相位调制技术的分析与应用

探讨了连续相位调制技术,提出了基于CPM技术的应用实例,任何连续相位调制器均可分解为无记忆调制器和连续相位编码器,该技术具有较高的功率和频谱利用率.采用多元码和CPM调制技术相结合实现的串行级联系统,既降低了CPM系统成本,又提高了系统性能,具有较大的实用价值.     

LDPC乘积码性能分析

提出了一种LDPC乘积码的编码和译码方法,在编码端,用误码性能好的LDPC码代替扩展的BCH码构成LDPC乘积码,提高用扩展的BCH码构成的Turbo乘积码(TPC)的误码性能;另一方面,用短的LDPC码以乘积码的编码方式构成长码,降低了LDPC码的编码复杂度。计算机仿真结果显示,LDPC乘积码在信噪比小于3.5dB时,其误码率低于BCH乘积码,但在信噪比大于3.5 dB时,其误码率高于BCH乘积码,与等长的LDPC码相比,LDPC乘积码在低信噪比时,性能较好,但在高信噪比性能较差。     

基于比特交织和调制分集的Turbo乘积编码调制系统性能

将比特交织和调制分集引入到Turbo乘积编码调制中，提出一种具有良好抗衰落性能的编码调制机制。分析了该机制的误比特率性能，导出了适合迭代译码的软输入软输出（SISO）度量算法，给出了一种简单有效的星座旋转角度设计方法。仿真结果表明，与传统Turbo乘积编码调制相比，该机制在瑞利衰落条件下可获得2.5dB以上的编码增益。为Turbo乘积码和高效调制结合应用于无线通信系统提价节良好的解决方法。     

无线通信中增强型Turbo乘积码的研究

在无线通信中,由于Turbo卷积码存在错误平层,在BER要求比较低时,一般采用Turbo乘积码(TPC).基于Turbo乘积码,探讨了其增强型方案(eTPC),并给出eTPC迭代译码算法.在AWGN信道下进行性能仿真,结果表明,eTPC随着迭代次数的增加,性能曲线收敛;在码率较高的情况下,eTPC比TPC编码增益高出近1 dB.     

基于Turbo乘积码的超短波高速数传系统性能研究

为满足超短波高速数传系统性能要求,将QPSK调制方式与Turbo乘积码相结合,借助自适应均衡技术消除多径干扰的影响,并将接收机分为DFE均衡器和TPC译码器两部分。基于MATLAB仿真平台,构建超短波高速数传系统仿真模型,对典型场景下的系统传输性能进行了仿真及分析。仿真结果表明,Turbo乘积码在中高码率下仍能获得较大的编码增益,基于Turbo乘积码的超短波高速数传系统可获得良好的传输性能。     

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.     

非顺序的 TPC 软判决迭代译码算法

针对 Turbo 乘积码(TPC: Turbo Product Code)距香农极限性能差距较大的问题, 将非顺序(NS: Non- Sequential)译码推广到软输入软输出(SISO: Soft-Input/ Soft-Output)Turbo 乘积码译码器中, 以提高误码率性能。 该算法根据决定码字的可靠度选择更可靠的行或列译码, 跳过低于可靠度门限的行或列, 以避免迭代过程中引 入额外错误而降低译码性能。 仿真结果表明, 对于以扩展汉明码(64,57,4)为子码的 TPC 码, NS-Turbo 乘积码; 迭代译码; 非顺序译码; 信道编码     

面向无人机数据采集的短突发CPM盲Turbo均衡

在无人机辅助的战场侦察传感器数据采集中,短突发连续相位调制(continuous phase modulation, CPM)具有重大的实用价值,但也面临着盲均衡复杂度高、性能差等问题。基于期望最大化(expectation-maximization, EM)-维特比类盲均衡算法,针对短突发CPM提出了一种盲Turbo均衡算法。采用盲信道捕获方法设计了一组初值方案,同时在EM算法中嵌入Lazy维特比算法,提高了信道估计收敛性并降低了复杂度;接着在编码CPM中匹配卷积码和交织器,优化系统参数,并利用Turbo均衡进一步改善误码率;针对短帧迭代过程中交织深度不够导致的正反馈问题,通过改进外信息交换方式提升Turbo迭代的收敛性。理论分析和仿真结果表明,相比传统方法,所提算法在显著降低计算复杂度的同时能够兼顾误码率性能。     

基于多符号检测的CPM信号解调技术研究

对连续相位调制(CPM)系统进行了分析,研究了基于多符号检测原理的CPM信号解调技术,在AWGN信道下以二进制CPM为例给出了不同检测长度下系统的解调性能.结果表明,非相干多符号检测(MSD)算法在损失很少误码性能的前提下可以有效降低解调复杂度,便于工程实现.     

改进的TPC译码器设计与实现

为改进Turbo乘积码(TPC)硬件译码器的性能和降低实现复杂性,采用理论分析和实现仿真的方法,通过对TPC码基本编译码原理的深入分析,基于Chase2软判决译码算法的迭代译码过程的研究和仿真基础上,提出改进迭代译码过程中外部信息计算的方法,给出了其FPGA设计和实现方法.研究结果表明:使用的改进算法对编码参数为(64,57,4)的TPC码进行译码在译码迭代次数为3次、不可靠位数选择为3位时,在误比特率为10-6条件下,编码增益能达到6.8 dB.     

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。     

栅格终止方案地Turbo码性能的影响

针对码速率为1/3、编码存储级数为m的Turbo码,研究了3种栅格终止方案：传统的单归零栅格终止方案,作者提出的前m尾交织双归零栅格终止方案和第三代移动通信系统（3GPP）推荐采用的无尾交织双归零栅格终止方案。Turbo码的译码采用软输出维特比算法（SOVA）,从译码原理出发,对3种栅格终止方案的设计、译码性能及编码效率进行了分析和比较,并通过仿真给出了分别采用3种栅格终止方案的Turbo码的误码率曲线,仿真结果表明,前m尾交织双归零栅格终止方案具有最低的误码率底限。     

一种基于预编码的CPM正交扩频系统

针对传统CPM正交扩频系统实现复杂度高的问题,提出了一种基于预编码的CPM正交扩频系统。利用所提的预编码和可变星座映射技术,保证了CPM扩频信号的正交性;接收端采用码片校正技术,同步实现CPM解调和解扩,降低传统CPM扩频系统分步实现的复杂度。理论分析和仿真结果均表明,在AWGN和Rayleigh衰落信道下系统具有良好的误比特率性能。最后针对超短波通信进行应用设计和测试评估,结果表明,本系统优于美军SINCGARS系统约6dB。     

多输入多输出码分多址系统的Turbo联合检测

提出了一种基于随机分层空时结构的上行链路编码多输入多输出码分多址系统，通过在发射天线之间插入空时交织器，使得编码比特在各层随机发送，从而获得空间分集增益．再将Turbo原理应用在基站端，提出了新的Turbo联合检测接收机，它由软入软出空时多用户联合检测器和软入软出译码器构成，检测器与译码器都将对方反馈的编码比特外信息作为自己的先验信息，通过迭代的方法，逐步降低系统误码率．仿真结果表明，经过3次迭代以后，当误码率为10^-4时，Turbo联合检测大约可获得3．4dB增益．     

HSDPA系统中高码率混合重传协议映射准则优化

针对高速下行分组接入(HSDPA)系统中的混合重传(HARQ)协议,提出适用于高码率Turbo码的全增余(FIR)和部分增余(PIR)型的映射准则优化方法. 分析了不同编码比特的重传优先级,通过向高优先级的比特提供高可靠性差错保护实现不等差错优化,并且在优化策略中使不同编码比特在初始传输和重传过程中的可靠性度量尽可能均匀. 仿真结果表明,在高码率的全增余和部分增余型HARQ协议中,优化策略能够提高系统性能,而复杂度不会有明显增加.     

基于全交织的Turbo码方案

根据Turbo码编码器的组成及码序列交织的原理，提出了一种全交织的Turbo码方案，码距离分析表明，该方案能减少输出码组中最小汉明距离码字的分布，提高系统对突发误差的抗干扰能力，仿真结果显示，采用该方案可得到0．5dB左右的最大编码增益。     

Turbo码的高效调制方案

Turbo码由于其接近香农限的特性而倍受关注,但标准的Turbo码是低码率码,其频带效率低,为了利用Turbo码低误码率的特点,同时又能提高其频带利用率,一个简单的方法是让其与高效率的高阶调制方案M－QAM相结合,本在高斯信道和瑞利平坦衰落信道条件下对数域最大后验概率（log－MAP）解码算法进行了研究和修改,使之适合这2种信道和高阶调制方案,通过采用一种实用方法,使得编、解码系统具有通用性,同时推导出精确计算高斯信道下调制码元对数似然值（LLR）的计算公式,并与近似算法进行了比较,仿真结果表明,在2种信道中,该方案具有很高的编码增益,同时频带效率也得到了提高。     

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．