基于BICM-ID系统的优化符号映射方案

比特交织编码调制迭代译码(bit-interleaved coded modulation with iterative decoding,BICM-ID)技术能够在带宽受限的条件下增加时间分集,继而提高编码增益.由星座点和比特映射确定的符号映射方案是决定BICM-ID系统性能的关键因素.然而,以往的符号映射方案并未最大程度地利用信号空间.本文构造了一种基于BICM-ID系统的符号映射方案.该映射方案是由两个具有不同半径和相位的QPSK星座组成,并具有MSP(Mixed SeparatedParticipation,MSP)映射的高分集特性,命名为交叉均衡8PSK准MSP映射(cross equalization-8 PSK-quasi-MSP,CE-8PSK-QM).在平均功率相同的前提下,该映射方案相比BICM-ID的传统映射方案具有更大的最小欧式距离,因此可以提高接收机的性能.仿真结果显示,当BER为10-4时,所提映射方案在瑞利信道下至少提高0.4分贝的编码增益.     

4状态8相移键控网格编码调制译码性能分析

用路径度量的概率密度函数的迭代计算方法推导了4状态8PSK网格编码调制维特比译码的比特误码性能,并将该方法应用到8状态8PSK中.结果表明,即使是在信噪比很低的情况下,也能准确得出4状态和8状态下8PSK的错误性能,与2状态的8PSK相比分别可以获得1.2 dB和1.9 dB的编码增益.     

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。     

基于Turbo BICM-ID的信道编码方案

传统的带内同频(IBOC)系统传输容量达到了带宽的极限,在瑞利衰落信道上,由于比特交织编码调制(BICM)能够改善误码率性能且又不受带宽限制,同时基于迭代译码的BICM-ID可以得到更高的编码增益.提出一种基于Turbo BICM-ID的改进信道编码方案可代替传统的IBOC-AM系统,仿真结果表明,当误码率低于10-3时,改进后的信道编码方案可以获得超过1dB的编码增益,所以这种方案的可靠性更高.     

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。     

空间调制系统中一种低复杂度比特映射算法

空间调制(spatial modulation,SM)通过激活发射天线的索引在空间域中传输信息比特,将比特到符号映射技术引入到SM系统中,可以提高SM系统的性能.一般而言,在判决准确率一定的情况下,采用相邻SM符号汉明距离较小的映射方式将获得较优的系统性能.提出一种低复杂度的比特到符号映射算法,称为符号最近法(symbol nearest method,SNM).该算法从具有最小距离的符号对开始对SM符号进行排序,寻找下一个最近的SM符号,直到所有SM符号排序结束为止,将格雷编码的比特映射分配给排序后的SM符号.分析和仿真结果表明,SNM算法在发射端使用全信道状态信息(channel state information,CSI)时,其系统性能接近于SM和空间移位键控(space shift keying,SSK)误码率(bit error rate,BER)性能的下界,并且所提出的算法复杂度为O(K2),其复杂度也较低.     

基于Polar码的BICM系统在AWGN信道中的性能

为了研究Polar码在编码调制(CM)系统中的性能,提出了一种基于Polar码的比特交织编码调制(BICM)系统.分析了高斯白噪声(AWGN)信道中不同调制方式对系统误比特率(BER)性能的影响,并将所提系统的BER性能与基于低密度奇偶校验(LDPC)码的BICM系统性能进行了对比.仿真结果表明,在QPSK调制下,基于Polar码的BICM系统与基于Polar码的无编码调制系统的BER曲线几乎完全重合;而在16QAM调制下,当码长较大时,基于Polar码的BICM系统较基于Polar码的无编码调制系统最大节省0.8 d B的比特信噪比.当信道编码码长为1 024、码率为0.5时,在中高比特信噪比区域上,基于Polar码的BICM系统可比基于LDPC码的BICM系统获得至少2 d B的比特信噪比增益.     

用于LDPC编码调制系统的非规则映射技术

为使迭代解映射和译码的低密度奇偶校验(LDPC)编码调制系统获得逼近信道容量的优异性能,该文提出一种基于映射方式搜索的非规则映射技术,采用自适应二元交换算法(ABSA)搜索得到新映射方式,与Gray映射混合得到与信道编码接近最优匹配的非规则映射。对于DVB-T2标准规范的LDPC编码调制系统,在对其方案进行微小修改的前提下,该技术可对迭代解映射系统进行改进,挖掘出可观的迭代增益。以DVB-T2标准64800码长2/3码率的LDPC码和64QAM星座图为例,外信息传递(EXIT)图分析表明:该技术在加性白Gauss噪声(AWGN)信道下理论上可获得0.55dB的信噪比(SNR)增益;误码性能仿真表明:在误码率(BER)10-5时,该技术在AWGN和Rayleigh衰落信道下可分别获得0.30dB和0.26dB的增益。     

改进的自适应Fischer算法及在MIMO-OFDM系统调制性能

针对在信道中实时分配比特和功率的问题.采用了一种由Fischer算法改进的自适应算法.经在MATLAB仿真平台下模拟验算比较.结果表明:改进的Fischer算法运算复杂度低,能够根据子载波信道增益大小分配比特.与8PSK固定调制方式MIMO-OFDM系统相比,更能够在保证系统信道质量所需误码率和总发射功率前提下,根据信道状态信息,动态分配比特和功率,显著增加信道比特传输速率,改善系统整体性能.     

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