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。     

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。     

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。     

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。     

BICM-ID系统的四维16QAM星座映射设计

BICM-ID系统是一种将信道编码和高阶调制相结合的调制方式,这种方法的应用能够不断地提高系统的带宽利用率,以便更好地接近信道容量.为了更有效地提高系统的频带利用率,在BICM-ID系统中可以采用多维映射标识的方法,本文介绍了一种应用于BICM-ID系统的四维16QAM星座的映射方式.     

基于LDPC编码的交织多址接入（IDMA）系统

交织多址接入（IDMA）技术是第四代移动通信的关键技术之一，为了使该系统更加接近多址接入的信道容量限，设计了一种基于LDPC码编码的交织多址接入（IDMA）系统，并将它与传统的基于卷积码编码的IDMA系统在高斯白噪声（AWGN）信道下进行了性能比较。仿真结果发现，随着信噪比的增加，该系统的多用户性能曲线会逐渐向单用户性能曲线靠近；16个用户时该系统在误比特率为10^-6情况下离多址接入的信道容量限大约是2．6dB，而相同条件下，基于卷积码编码的系统大约是6．0dB。清楚地表明：设计的系统更加接近多址接入的信道容量限，可以获得更多的编码增益。在实际应用中，非常适合于高速的数据传榆业务。     

MU-MIMO系统的线性预编码和功率分配算法

针对下行链路多用户MIMO系统,提出了一种联合预编码和功率分配的算法.该算法能够优化系统的信道容量,同时也保证了每个用户的服务质量要求.首先求解线性预编码;在此基础上,通过分布式的功率分配,使得在满足各个用户服务质量要求的前提下,信道容量最大化.算法与现有的结合功率分配的预编码策略相比,在达到较高的信道容量的同时,也能满足各用户的最低速率要求(QoS).仿真试验表明:高信噪比(10～20dB)的情况下,在达到相等的信道容量时,算法平均可获得1dB的增益;在低信噪比(0～6dB)的情况下也能满足各用户的QoS要求.     

卫星通信中32APSK调制方式的研究

本文研究APSK调制方式的星座优化,根据最小欧氏距离得到优化后的APSK星座。在MATLAB下,搭建了32APSK调制解调的系统仿真模型,对其星座图进行了优化,并仿真32APSK的性能,和传统的QAM调制方式性能进行比较分析。     

基于LDPC编码的交织多址接入(IDMA)系统

交织多址接入（IDMA）技术是第四代移动通信的关键技术之一,为了使该系统更加接近多址接入的信道容量限,设计了一种基于LDPC码编码的交织多址接入（IDMA）系统,并将它与传统的基于卷积码编码的IDMA系统在高斯白噪声(AWGN)信道下进行了性能比较。仿真结果发现,随着信噪比的增加,该系统的多用户性能曲线会逐渐向单用户性能曲线靠近;16个用户时该系统在误比特率为10-6情况下离多址接入的信道容量限大约是2.6 dB,而相同条件下,基于卷积码编码的系统大约是6.0 dB。清楚地表明：设计的系统更加接近多址接入的信道容量限,可以获得更多的编码增益。在实际应用中,非常适合于高速的数据传输业务。     

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.     

高速卫星通信系统中的盲均衡算法研究

在卫星通信系统中,随着其信息处理速度不断提高,码间串扰的问题也日益严重,这对解调器性能造成很大影响。考虑到无线信道的时变性和随机性,引入了自适应盲均衡技术来解决该码间串扰问题,对此给出了3种盲均衡算法,即恒模算法（constant modulus algorithm,CMA）、改进的恒模算法（modified constant modulus algorithm,MCMA）和多模算法（multi-modulus algorithm, MMA）。针对不同的调制方式,从星座图,稳态误差和误码率3个方面进行了性能分析。仿真结果显示,采用自适应盲均衡技术可以降低均方误差,使得星座图变得清晰而紧凑,减小误码率,提高通信系统性能。从工程角度来看,对于8PSK,16APSK和32APSK调制,CMA算法均衡速度最快,实现复杂度最低,最适合硬件实现。对于64APSK调制,只有MMA算法对其有良好的均衡效果,故选择MMA算法完成硬件实现。     

一种用于数字电视地面广播的编码调制方案

为提高数字电视地面广播(DTTB)系统的传输性能,在传统的串行级联编码结构中,引入Turbo码的思想,同时结合16QAM映射和多载波正交频分复用(OFDM)调制,构造了一种新的并行级联格型码(PCTC)作为内码方案.在接收端采用基于MAX-LOG-MAP准则的"滑动窗"迭代Turbo译码算法,以达到性能和复杂度的折衷并避免了归零处理.在加性高斯白噪声信道下的误码率性能仿真证明:在视觉门限下该方案所需的比特信噪比Eb/No仅为3.4 dB,比参考方案有约1.8dB的增益.在此场强水平下,该系统可提供净信息速率约为12.5Mb/s的可靠视频广播.     

用改进的星座图扩展法降低OFDM信号峰均功率比

为降低正交频分复用(OFDM)信号的峰均功率比,提出了改进的星座图扩展方法。改进的算法采用压缩扩张变换方法的部分概念,在不减小星座点间欧氏距离的约束条件下,动态地向外扩展传输数据的星座点,从而降低OFDM信号的峰均功率比。该方法在接收机端不需要任何的处理过程,而且没有边带信息。改进的星座图扩展方法能够取得的峰均功率比比原来方法的低约1 dB,而且简单实用。     

使用软判决反馈的迭代信道估计方法在CDMA系统中研究

首先介绍了基于CDMA2000系统中Rake接收机的信道估计方法，然后将Turbo原理引入信道估计，针对CDMA系统提出了2种迭代信道估计方法，通过使用Rake接收机或解码之后的软信息来改善整个CDMA系统的性能，对CDMA系统中联合运用信道估计与解码技术进行了研究，由于联合信道估计与解码技术可以利用通道系统不同模块之间的“软信息”交换，从而有效提高信道估计准确程度和解码器的性能，仿真结果表明，利用解码之后的软信息来修正信道估计的方法较传统的Rake接收机中的信道估计方法性能有较大改善，在误码率为10^-3左右时，可以提高大约2dB。     

利用无线传播信道的安全空时网络编码

提出一种基于物理信道的安全空时网络编码方案。该方案利用信道互易性,将合法发送者和接收者之间共同的有效信道衰落系数作为安全密钥源。合法收发节点利用它们之间的信道生成密钥,并根据生成的密钥确定发送信号的旋转角度。旋转角度来自与发送符号相同的星座,使得旋转之后的符号仍然属于原来的星座点集合。由于窃听节点与合法收发对之间的信道是互相独立的,因此窃听节点很难获得合法收发节点之间的密钥。基于上述的星座旋转,所提安全空时网络编码能够保证各中继节点在异步传输的前提下,目的节点仍然获得满分集,而窃听节点不能获取任何有用信息。仿真结果验证了安全空时网络编码方案的合理性。     

准静态Rician衰落信道中MIMO信道容量分析

为明确在Rician衰落环境中MIMO系统的信道容量特性,针对准静态Rician衰落信道在收端己知信道状态信息的条件下,对MIMO系统的信道容量进行了分析.分析表明,MIMO信道容量与收发天线间信道矩阵的相关阵的特征值分布有关.推导了准静态Rician衰落信道中该相关阵任一特征值的概率密度函数,得到了秩不大于2的独立同分布MIMO信道的容量表达式,且具有相对较低的计算复杂度.     

Non-Uniform APSK Optimization for BICM Systems

Traditional Amplitude Phase Shift Keying(APSK) consists of rings with points uniformly spaced. By giving up this uniform-spacing feature, we propose an APSK optimization method based on the uniform APSK with Gray labeling(Gray-APSK). The aim of the optimization is to maximize the Generalized Mutual Information(GMI)of Bit-Interleaved Coded Modulation(BICM) for the targeted code rate and channel. We show that our optimized non-uniform APSK could offer further performance gain compared with the conventional uniform Gray-APSK and considerably outperforms the traditional quadrature amplitude modulation at the targeted SNR and channel.     

自适应MIMO系统中的最优线性疏散码设计

针对自适应MIMO传输系统中信道可支持的独立数据流个数随信道变化的情况,设计了一种适用于自适应MIMO传输系统的线性疏散码(LDc).首先建立了LDC编码矩阵中信息符号数与独立数据流个数的关系,接着提出一种基于最小均方误差(MMSE)的设计准则,并采用梯度下降法和球面坐标转换求得MMSE意义下最优的LDC.仿真结果表明:当独立数据流个数小于发送天线数时,该方法较之其他同类方案可获取1～3 dB的性能增益;当独立数据流个数等于发送天线数时,该方法和基于最大化互信息量准则设计出的LDC具有相同的性能.     

云相似度测量的变分模态分解去噪方法

为区分VMD( Variational Mode Decomposition) 分解后高低频段模态分量,提高VMD 算法的去噪效果, 提出一种基于云相似度测量的VMD 去噪方法。首先,对信号进行VMD 分解,通过计算各个模态分量与信号之 间的云相似度值,区分有效分量与噪声分量,然后对噪声分量进行小波滤波,最后将滤波后的分量与有效分量 进行重构。通过仿真和实际实验,将提出的去噪法与基于相关系数的VMD 去噪法和基于互信息的VMD 去噪 法对噪声信号进行处理,该方法去噪后所得信号信噪比相对较高,为28． 214 1 dB,均方误差相对较低,为 6． 12 × 104 ,验证了该方法去噪效果的优越性和对油气管道泄漏信号去噪的可行性。     

基于FFT的互感式电流信号检测装置的设计

为解决对电路中电流信号的实时监测及谐波分析问题,利用传感器技术设计出一套高精度基于FFT( Fast Fourier Transform) 的互感式电流信号检测装置。该装置可对环路电流信号进行非接触式测量,硬件电路包括互感式电流传感器和检波电路,软件部分以STM32 为主控制器,对信号进行傅立叶变换得到频率和幅度信息。这种以微处理器为核心的测量装置可以实现测量自动化和功能多样化,在工业领域具有一定的应用价值。经实验检测,该系统的频率分辨率可达到1 Hz,幅度分辨率可达到0． 5 mA,测量电流信号频率误差小于2% ,幅度误差小于5%。