8状态8PSK TCM在多径衰落信道中的应用

介绍了网格编码调制(TCM-TrellisCodedModulation)的基本原理,提出了采用(3,2,3)卷积码与8PSK结合构成8状态8PSK网格编码调制的方案,并对其在多径衰落移动信道中应用的性能进行了分析,推证了8状态8PSK网格编码调制对信道性能的改善。     

BICM-ID系统中的一种自适应符号映射方案

比特交织编码调制迭代译码(bit-interleaved coded modulation with iterative decoding,BICM-ID)系统具有复杂度低,以及比特错误率性能好的特点,是下一代无线通信的核心技术.符号映射对BICM-ID获得较高的编码增益起着至关重要的作用.现有的大部分研究成果中,在所有信噪比区域内均使用同一种符号映射.然而,没有任何一种映射能够在所有信噪比区域内都获得最好的性能.交叉均衡8PSK准MSP(Cross Equalization-8PSK-Quasi-MSP,CE-8PSK)映射是一种优秀的符号映射,但同时它也存在性能缺陷区域.本文提出一种自适应的符号映射方法,在CE-8PSK的性能缺陷区域内用格雷或者混合映射来代替.仿真结果表明,利用本文提出的自适应符号映射方法,在CE-8PSK映射缺陷区内的性能可获得1dB的增益.     

通用PSK和QAM解调接收机

在航天和卫星通信领域的CCSDS,DVB等多个标准中,都采用PSK和QAM调制方式,此外PSK和QAM调制也在其他商用标准中予以采用,因而通用PSK和QAM解调接收机的研究是十分必要的.本文基于通用的正交解调结构,根据模块共用和参数通用的设计原则,提出一种数据率可变的通用PSK和QAM解调接收机.接收机PSK解调的载波恢复采用Costas环,QAM解调的载波恢复采用减星座的Costas环,而PSK和QAM解调的定时恢复采用Gardner算法.解调性能的仿真结果表明:与理论值相比,BPSK、QPSK的解调性能恶化在1dB以内,16QAM的性能恶化在2dB以内,通用接收机可以较好地实现PSK和QAM解调.     

两种编码率为5/6的网格编码调制方法

本文给出两种编码率为5/6的4维和周期变化的网格编码调制方法,即4D-TCM 和 PTV-TCM.这两种方法相对于编码率为2/3的网格编码调制(Trellis-Coded Modulation)来说,具有较高的频谱效率,编码功率增益的下降较小.本文将提供这两种网格编码调制方法在4状态时的最佳网格结构.这两种网格的结构较简单,因此用于解调译码的维特比译码电路较易实现.4D-TCM 和 PTV-TCM 相对于未编码的8相相移键控(8-PSK)的编码功率增益,可以用一个简单的近似公式估算,它们分别可以获得5.3dB 和4.7dB 的编码功率增益.利用 Monte-Carlo 计算机模拟方法得到的实验结果说明,它们的编码功率增益与估计值很接近.在高信噪比区域,它们的值几乎相等.就 PTV-TCM 来说,由于在网格结构中存在两个编码率,与4D-TCM 相比,编码功率增益要减小0.6dB 左右.然而用于这种方式的维特比译码器将具有最简单的结构.     

基于混合统计参数识别多种数字信号调制方式

为识别QAM等阶数高于4的数字调制信号及提高调制识别算法对高斯白噪声(AWGN)的鲁棒性,在决策论识别参数的基础上,增加了高阶统计量识别参数,并利用混合参数的经向基函数(RBF)神经网络实现数字信号调制样式自动识别,提高了对数字调制信号的识别能力.仿真结果表明,所提出方法对信噪比SNR=-5~20 dB的2ASK、4ASK、8ASK、2PSK、4PSK、8PSK、2FSK、4FSK、8FSK、16QAM和64QAM 11种数字调制测试信号均可以较好地识别.     

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。     

PSK信号的码速率估计及其多片DSP实现

针对相位编码(PSK)信号的参数估计问题,研究了PSK信号的码速率估计算法并将其硬件实现。对PSK信号的频谱进行多点平滑,然后计算其功率谱的重心来估计载频。为了克服瞬时自相关法分析PSK信号时抗噪性能不强和分析精度不高的缺点,采用了时域叠加瞬时自相关的方法。先用载频估计值抵消信号的相位偏移量,然后对时域叠加瞬时自相关的结果做FFT,取第1个峰值点对应的频率作为码速率的估计结果。对二相编码和四相编码的情况进行了计算机仿真,基于4片ADSP-TS101S芯片构成的雷达信号参数估计平台,对2PSK信号进行了硬件实验。实验结果表明,该算法可以在较低信噪比下有效地估计PSK信号的码速率。     

Turbo-MIMO系统的质点滤波器检测

最近质点滤波器被提出用作贝尔实验室分层空时(BLAST)结构的硬判决检测方法。给出了BLAST结构的等价白化滤波器输出(WFO)模型和等价动态状态空间模型(DSSM),由DSSM推导出BLAST结构的软判决质点滤波器检测方法-随机M算法,最后将该方法应用于Turbo-MIMO系统并给出仿真结果。试验结果表明:和未编码结构相比,当系统谱效率为4 bit/(S.Hz-1)时,采用该检测方法的编码系统有大约11.5 dB的增益;谱效率为8 bit/(S.Hz-1)时,系统增益约为8 dB。     

基于相位编码统计的数字调相信号调制识别

提出了一种基于相位差分编码统计实现数字调相信号BPSK、QPSK、π/4-QPSK、8PSK信号调制识别的处理方法。通过对信号进行多重相位差分处理,根据得到的结果设计识别所需的编码规则,最终利用编码统计结果对四种数字调相信号进行识别。并对该方法在有频率偏移影响下的识别性能进行研究。计算机仿真表明该方法在信号信噪比不小于7 d B时,信号的识别率达到90%以上。该算法计算量小,易于工程实现,同时具有良好的抗频偏性能。     

基于小波变换的移相键控信号符号速率估计

研究基于小波变换有效提取信号瞬变特性的功能，对数字调制移相键控(PSK)信号进行符号速率估计．通过对信号作固定尺度下的小波变换，提取PSK信号符号间的相位瞬变信息．然后通过对小波变换幅值求自相关运算及其他处理，实现对PSK信号符号速率的准确估计．该方法的优点是无需任何PSK信号的先验知识，在低信噪比下仍能准确估计．对BPSK，QPSK和8PSK信号在Matlab环境下的仿真结果表明，信噪比≥8dB时能准确估计其符号速率．     

Single-User Blind Channel Equalization Using Modified Constant Modulus Algorithm

A modified constant modulus algorithm (MCMA) for blind channel equalization is proposed by modifying the constant modulus error function. The MCMA is compared with the conventional constant modulus algorithm (CMA) for symbol-spaced equalization of 4PSK signals. The result shows that the performance of the MCMA is superior to that of the CMA in both convergence rate and intersymbol interference for frequency selective channels in noisy environments. Simulation results using 8PSK signals also demonstrate that a fractionally spaced equalizer can preserve performance over variations in symbol-timing phase, whereas a baud-rate equalizer cannot.     

网格编码调制在图像通信系统中的应用

研究网格编码调制(TCM-TrellisCodedModulation)在AWGN信道中图像传输的可靠性问题,采用(3,2,3)卷积码与8PSK调制、Ungerboeck集分割方案构成TCM方案,研究信源压缩与不压缩情况下图像传输的可靠性,结果表明本文提出的TCM编码调制图像传输方案相比未编码系统获得可观的编码增益.     

基于稀疏序列LDPC的多层码的迭代译码

提出一种稀疏二进制序列构造的LDPC码作为分量码,译码采用串行迭代的多层码方案.每次串行迭代译码逐层进行,低层向高层传递译码软信息.采用该方案分别对8PSK和16QAM调制的多层码进行串行迭代译码和并行迭代译码的性能仿真.仿真结果表明:该方案的编码复杂度较低,相比于并行迭代译码,串行迭代译码简化了译码结构,且2种迭代译码算法复杂度相同;在AWGN信道和平坦瑞利衰落信道中,串行迭代译码的误比特性能优于并行迭代译码.     

自适应均衡在8PSK解调中的应用仿真分析

介绍了8PSK调制解调原理、线性均衡器和判决反馈均衡器的结构以及LMS自适应算法。仿真分析了8PSK解调中应用两种均衡器后的解调性能,作出了误比特率曲线。     

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8PSK G ray映射,该文通过信息传输率分析表明,加性白G auss噪声(AW GN)信道和2/5码率条件下,独立解映射会导致约0.3 dB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0.2 dB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G ray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。     

一种新结构的判决反馈时序估计电路

千兆以太网的四维8状态网格编码提供了无干扰无噪声情况下的6dB信噪比增益,判决反馈时序估计电路被用于消除后馈干扰、抑制噪声及译码．从信噪比与误码率、关键路径与速度及硬件复杂度等方面模拟比较了该电路的几种实现形式,提出了一种预均衡器与流水线并行判决反馈译码器的混合式结构,它能获取5．3dB的信噪比增益从而降低误码率,并以合适的硬件代价达到协议规定的125MHz速度要求,同时确定了利用这种混合结构实现判决反馈时序估计电路的主要设计参数．     

基于码相关测距的MPSK性能分析

以8PSK为例介绍了MPSK信号的调制方式和解调系统。针对要求的系统提出了一种新的码相关测距方法,即利用解相关峰来控制起止计时脉冲。并设计了对应的解调系统框图。在此测距方法的基础上,对8PSK和BPSK进行了信噪比和精度的理论对比分析和实验仿真。仿真结果表明:在信噪比方面,同样的采样频率下,8PSK相对于BPSK信噪比下降很大;在精度上,8PSK相对于BPSK有所提高。为8PSK用于码相关测距提供了一定的借鉴和参考。     

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。     

O-OFDM系统中基于采样点位置分组优化的PTS算法

针对光正交频分复用(OFDM)系统峰均功率比(PAPR)过高的问题,提出了基于采样点位置分组优化的部分传输序列(SG-PTS)算法.将采样位置按交织分割的方式进行分组,分别对不同位置上的数据单独优化,削弱了不同位置的备选采样点数据使用相同的相位因子序列的限制,有效改善了光正交频分复用系统的峰均功率比性能.仿真结果表明,所提出的算法相比于传统部分传输序列算法,在计算复杂度和误码率性能基本相同的情况下,峰均功率比性能随着采样点位置分组数的增加而改善明显.当子载波数N=256,相位因子数W=2,子块数M=4和M=8,采样点位置分为2组时,峰均功率比性能分别提升0.1dB和0.2dB左右;采样点位置分为4组时,峰均功率比性能可分别改善0.4dB和0.7dB左右.