迭代检测算法在比特交织编码调制系统中的比较研究

迭代检测技术不仅局限于在传统的级联码系统中的应用,还可用于解决现代数字通信中的许多检测/译码问题.随着Turbo码的出现,人们对迭代译码算法进行深入研究,并提出一些简化译码算法.比特交织编码调制及迭代检测(bit-interleaved coded modulation with iterative decoding, BICM-ID)是一种高效数据传输系统.比特交织和迭代译码是BICM-ID系统具有卓越性能的关键因素,译码算法的选择不仅影响接收机的性能,也决定了系统的复杂度.文中研究迭代译码算法对BICM-ID系统性能的影响,分析各种译码算法的计算复杂度.仿真结果表明log-APP算法有好的性能同时复杂度也高,简化的译码算法能降低译码器的复杂度,但会带来一定的性能损失;随着信道条件的改善,算法简化带来的性能损失也随之减小.     

基于FPGA的WIMAX LDPC码译码器设计与实现

提出了基于TDMP-NMS算法的部分并行LDPC码译码器结构,其具有TDMP算法译码收敛快和NMS算法保持较好误码率性能下实现简单的优点.该译码器支持WIMAX标准中所有码长和码率LDPC码的译码.设计了一种基于桶形移位寄存器的重组网络单元,实现了对该标准中19种码长LDPC码译码的支持.采用一种适合于TDMP算法及其各种简化算法的动态迭代停止准则,使译码器能根据译码情况自适应地调整迭代次数.结果显示所提方案在提高译码器吞吐率的同时有效减少了译码器的硬件资源消耗.     

高码率多进制LDPC码在AWGN信道中的性能分析

为了解决多进制LDPC码原有译码算法复杂度较高,不利于硬件实现的问题,研究了多进制LDPC码的2种简化译码算法:基于快速傅里叶变换的信度传播译码算法(FFT-BP)和基于对数运算的Log-BP译码算法.同时分析了基于这2种译码算法的高码率(1/2～1)多进制LDPC码在AWGN信道中的性能优势.仿真结果表明:当多进制LDPC码采用这2种不同的译码算法时,随着码率的下降,编码增益和性能曲线与香农限的距离都会随之而增大,即多进制LDPC码适合于高码率情况下的应用.并在牺牲一定的信噪比时,Log-BP算法能够使多进制LDPC码的硬件复杂度得到较大的改善.     

基于高次逼近的改进型RA译码算法研究

RA码的译码通常是利用BP译码算法来实现的,但是BP译码算法的硬件电路复杂.虽然最小和译码算法、归一化译码算法和偏移量译码算法能够简化BP译码算法,但它们都是以牺牲性能为代价的.根据最小均方误差准则,提出一种改进型RA译码算法,该算法采用高次逼近的方法来近似于BP译码算法,能够降低BP译码算法的复杂度.仿真结果表明,与BP译码算法相比,改进型RA译码算法能在降低算法复杂度的同时保持良好的译码性能,与归一化译码算法和偏移量译码算法相比,改进型RA译码算法的复杂度几乎不变,但译码性能得到了明显的提高.     

分组Turbo码软判决自适应Chase译码算法的研究

针对二进制分组turbo码提出了一种加快译码速度的软判决译码算法-自适应门限Chase译码算法(ATC).该算法以迭代Chase算法为基础,根据传输系统编码方案和信道条件联合确定Chase算法中不可靠比特数,从而可以减少测试序列的数目,并利用外信息的三角函数代替迭代译码时的归一化因子,以达到降低软判决译码复杂度的目的;与迭代Chase译码算法相比,该算法可在译码复杂性和译码性能之间达到平衡.仿真结果表明:ATC算法能在保持turbo码的译码性能基础上,提高译码速度,降低译码复杂度.     

基于串行消息传递机制的LDPC码译码算法研究

在介绍LDPC码概念和基于洪水消息传递机制和积译码算法的基础上,引入基于串行消息传递机制的LDPC译码算法.该串行译码算法可基于校验节点或变量节点一定的顺序进行消息处理和传递,保证更新的消息能够快速进入迭代过程,从而改善消息传递的收敛特性;同时充分利用消息间相互关联的特点,融合消息传递步骤,可以降低所需的存储容量.分析了两种串行译码算法的算法复杂度,证明基于校验节点的串行译码算法能在很大程度上简化译码复杂度,并对比洪水译码算法,在AWGN信道下进行了性能仿真,仿真结果表明两种串行译码算法都使译码性能得到明显提高.     

一种改进的RS码代数软判决译码算法

为了提高Reed-Solomon码的纠错性能,分析并给出了能提高Reed-Solomon码纠错能力的代数软判决译码算法的译码流程,讨论了译码中需要的软信息的计算方法,推导了代数软判决译码算法的译码成功条件.在此基础上,提出了一种改进的代数软判决译码算法,并对改进算法的运算量和译码时延进行了分析.算法针对推导的译码成功条件,通过改变代数软判决译码算法中插值算法的选择输出准则,更有效地利用了接收端的软信息.仿真结果表明,在译码时延基本不变的条件下,提出的算法比代数软判决译码算法提供更多的译码增益.     

一种改进的Reed-Muller码递归构造方法

一般对Reed-Muller码的递归构造方法是对长码进行递归分解,直到不能再分解为止,即出现无冗余码和重复码时结束分解.提出了一种针对Reed-Muller码的递归构造改进方法,该改进方法比常规方法在递归分解的两端均提早一步结束对码字的分解,即出现双正交码和单奇偶校验码时结束分解,并对单奇偶校验码采用系统形式.对于双正交码,利用快速哈达玛变换实现快速的最大似然译码;对于单奇偶校验码,利用该码系统形式的特殊构造实现了简化的最大似然译码算法.对改进的译码算法的复杂度进行了详细的分析,并与其他已有的算法进行对比,结果表明,该算法具有更低的复杂度,尤其对于高码率的码型.此外,性能仿真结果表明,该译码算法具有更低的误码率.     

准循环LDPC码快速编译码算法及DSP实现

为了降低准循环低密度奇偶校验QC-LDPC(quasi-cyclic low-density parity-check)码编译码算法的复杂度,研究了QC-LDPC码的构造方法.介绍了一种由校验矩阵构造系统生成矩阵的简化方法,该方法可以在很大程度上降低编码复杂度,实现线性编码.基于上述校验矩阵结构,译码提出了Turbo串行消息传递的最小和译码算法(TMS算法).在保持性能基本不变的情况下,改善消息传递的收敛特性,同时降低译码复杂度.基于定点DSP结构,设计了一种高效LDPC码编译码器.仿真结果表明,该算法以较低的复杂度实现了QC-LDPC码的快速编译码.     

〔23，12，7〕Golay码的改进译码算法

ＭａｒｉｏＢｌａｕｍ和ＪｅｈｏｓｈｕａＢｒｕｃｋ提出了一种基于［２３,１２,７］Ｇｏｌａｙ码校验矩阵＂设计＂特性的译码算法,和其它的Ｇｏｌａｙ码译码算法相比,这种译码算法的复杂度最小,但它不便于用集成器件实现和不便于完全集成化,作者对该算法进行了改进,使其易于集成实现;同时使［２３,１２,７］Ｇｏｌａｙ码译码算法进一步简化．对其复杂度分析证明,当误码率≤１０％时,作者所设计的译码算法优于其它译码算法。     

多天线系统特征波束成形技术中的功率分配算法

介绍了基于特征波束成形的多天线传输技术.针对特征波束成形技术与两种典型的多天线技术(空时编码和分层空时)相结合的系统,从提高系统传输性能出发,分别推导了在独立同分布衰落信道中,发射端已知信道相关矩阵信息的情况下,特征波束成形的功率分配算法.仿真和分析结果表明,在发射端已知信道信息有限的情况下,作者提出的方法能显著改善多天线传输系统的性能,并且在发射天线间存在相关性时,仍能改善系统的性能.     

空时分组码多载波码分多址系统的空时多用户检测

针对传统的空时编码码分多址系统利用训练序列求解信道信息将导 g致频谱资源浪费这一问题,提出了一种矢量信道冲击响应(VCIR)的盲估计算法,它适用于基站使用多天线的空时分组码多载波码分多址(STBC MC CDMA)系统.与已提出的其他盲VCIR估计算法不同,此算法可以在每用户只使用一个扩频码时实现盲估计,因而不会降低系统中的最大活动用户数.基于估计出的 VCIR,为基站使用多天线的 STBC MC CDMA系统构筑了相应的空时多用户检测器.在系统的基站端使用多天线时,该检测器的活动用户数上限比使用单天线时的对应值有成倍的增加,在用户端使用空时分组码,可以更好地利用发射分集,提高信息的传送速率.仿真结果表明,该检测器不仅可以使用户容量达到系统活动用户数的上限,而且在活动用户数为14、相同信噪比的情况下,使用单根接收天线可以使系统误比特率降低40%.     

盲源分离算法及其在空时编码系统中的应用研究

盲源分离又称为独立分量分析,其过程是指在发射源信号和传输信道参数均未知的前提下,仅仅依靠观测信号来恢复源信号的每个独立成分。本文分析了现有几种盲分离算法结构,进行了算法仿真比较。对空时编码系统中的盲分离算法的应用进行了设计和仿真。通过仿真分析可知,在空时编码系统中使用盲分离算法可以有效减少噪声影响,对系统的稳定性有很大的提升。     

空时编码多载波码分多址系统上行空时信道盲估计

针对当前空时编码系统利用训练序列求解信道信息将导致频谱资源浪费和系统用户容量下降这一问题,提出了宏蜂窝体制下基站使用均匀线阵空时编码多载波码分多址系统的上行空时信道盲估计算法.该算法构筑了蕴涵用户空时信道和波达方向的辅助矩阵,通过对该辅助矩阵进行特征分解得到了相应于每个用户的信号子空间,进而通过对该信号子空间进行奇异值分解实现了无需训练序列的空时信道的盲估计,节省了频带资源.仿真结果表明,该算法可以通过增加基站阵元数目使用户容量达到系统活动用户数的上限,并且信道估计的均方误差对用户数表现出鲁棒稳定性.     

网格编码调制与空时块码的级联和空时格码的比较

介绍了空时编码,阐述了正交空时分组编码的编解码过程及其与网格编码调制相结合的系统,并对空时分组编码、空时格栅编码、网格编码调制和空时分组编码级联这三者在相同的发送功率、相同的信息速率和相同的频带利用率的条件下的BER(误比特率)性能进行了比较,得出简单的网格编码调制和空时分组编码级联后的系统,可以比同复杂度甚至更高复杂度的空时格栅编码系统节省SNR(信噪比)。结论是针对两根发送天线和一根接收天线的,但对于更多天线的无线系统同样适用。     

一种简化的对数最大后验概率译码算法

提出了一种简化的对数最大后验概率译码算法．该简化算法基于逼近理论，用最佳平方逼近多项式近似计算校正函数，近似多项式的系数根据特征定理确定．与原算法相比，简化算法具有低复杂度、译码延时少的优点．仿真结果表明：计算复杂度比原算法降低约30％；在加性白高斯噪声信道和平坦慢衰落瑞利信道上，其编码增益比求最大值对数最大后验概率译码算法高出0．3～0．5dB，与原算法相近．因此，简化算法可替代对数最大后验概率译码算法在Turbo码译码器中使用．     

MIMO-OFDM无线传输系统中的信道估计

以2×2多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)非盲信道估计方法为研究对象,分析了该系统中基于时域训练序列,结合空时分组码的直接判决信道估计方法和基于Wiener内插的信道估计方法仿真比较了其性能。结果表明,当多普勒频移较小时,可采用简单的直接判决方法进行信道估计;多普勒频移较大时,宜采用维纳内插方法进行信道估计,且可以提高信道估计精度。     

车辆路径问题的改进遗传算法研究

在现有的物流管理系统中,车辆路径问题(vehi-cle routing problem,VRP)研究在物流配送过程中的作用显得尤为重要.VRD最早是在1959年由Dan-ting和Ramser[1]提出,其研究的问题可以描述为:有n个商品需求点(可以称之为顾客),各个顾客之间的距离以及商品需求量事先已知,要求从中心仓     

全速率准正交空时码的低复杂度编译码算法设计

为降低多输入多输出系统中,准正交空时分组码的编译码复杂度,本文提出了一种基于线性扩展的全分集全速率准正交空时分组码结构。对编码增益的计算结果表明,该结构可以取得与现有的最优全分集全速率准正交分组码具有相同的分集积;同时,该编码结构在基于有条件的最大似然译码算法中能有效降低译码的复杂度。仿真结果表明,所提编译码算法的误码率性能与现有的最优算法性能基本一致;但在4-QAM调制条件下,所提译码算法的加法和乘法运算次数能分别降低 4.3%和7.9%; 在16-QAM调制条件下,所提译码算法的加法和乘法运算次数分别降低了25.5%和31.8%;在64-QAM调制条件下,所提译码算法的加法和乘法运算次数能分别降低47.1%和54.1%。本文的结果有效验证了所提算法可以应用于高阶调制算法,且随着阶数的增加复杂度降低比率增高。     

空时编码的OFDM盲信道估计

提出一种新的恒模复调制、单天线接收实现空时编码的OFDM(ST-OFDM)盲信道估计的算法.建立了2发1收的ST-OFDM系统模型;利用空时编码的特点,对发射信号采用恒模复调制,引入周期相关特性,将各子信道分开进行估计;利用循环前缀引入的信息冗余给出子空间算法,实现盲信道估计.恒模复调制可避免非常数调制导致的峰值功率问题.该算法不需要对OFDM信号进行冗余预编码,不会降低系统码率;由于采用单天线接收就可实现盲信道估计,不需要改变接收机的结构;不受信道阶数过估计的影响.但如有信道零点在OFDM子载波上,算法不能成立,因此受信道零点位置的限制.