一种基于串行更新的分组门限MPA算法

针对上行SCMA系统通常采用消息传递算法(Message Passing Algorithm,MPA)进行多用户检测,但其存在复杂度高、收敛速度慢等问题,造成较长的系统时延,故提出一种基于串行更新的分组门限MPA检测算法,为不同分组中的用户设置判决门限及不同的最小迭代次数,减少串行更新过程中所需更新用户节点的个数.理论和仿真结果表明,该算法可在保证误比特率(Bit Error Rate,BER)性能的情况下有效降低译码复杂度,减小系统时延.     

基于动态因子图缩减的SCMA低复杂度检测算法

针对现有稀疏码分多址接入(sparse code multiple access, SCMA)上行链路系统的接收端采用基于遍历的消息传递算法(message passing algorithm, MPA)进行多用户检测,存在复杂度过高的问题,通过在原始MPA算法基础上提出一种基于动态因子图缩减的消息传递算法(dynamic factor graph reduction based MPA, DFGR-MPA)。该算法根据码字概率的收敛情况对变量节点进行分类,并将码字概率未达到目标收敛的变量节点以及与其相关的功能节点重构成新的因子图用于后续迭代。DFGR-MPA算法不仅能够减少参与消息迭代的节点个数还能降低消息迭代的平均迭代次数,从而降低迭代检测的复杂度。仿真结果表明,该算法在误比特率(bit error ratio, BER)性能与检测复杂度之间可以达到较好地平衡。     

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.     

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.     

基于贪婪策略的低复杂度功率分配算法

非正交多址(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)系统中发送端的功率分配算法对系统的吞吐量影响很大,而可以取得最优性能的全空间搜索功率分配(Full Search Power Allocation,FSPA)算法由于较高的复杂度,难以运用到实际系统当中.结合串行干扰消除(Success...     

干扰子空间盲自适应估计的跳频多址信号检测

针对跳频多址(FHMA)系统,提出了干扰子空间线性最小均方误差(MMSE)检测器和干扰子空间的快速跟踪算法.该算法通过添加噪声子空间得到了整个干扰自相关矩阵的权矢量,避免了同时对特征值对角阵和特征向量矩阵进行跟踪.结合神经网络学习机制中的NIC(Novel Information Criterion)准则,进行权矢量的快速更新,降低了复杂度.仿真证明,该检测器具有很好的误码性能,收敛速度更快.     

采用粒子集群算法的DS-CDMA多用户检测

为了有效抑制多址干扰 ,实现结构简单、鲁棒性强的目的 ,将粒子集群算法 (PSO)应用于直扩码分多址 (DS-CDMA)通信系统的多用户检测中。提出了 PSO- MU D方法。利用改进的 PSO- MU D方法与传统多阶段多用户检测器相结合 ,在加速收敛的同时降低了计算复杂度。仿真结果表明 ,这种多用户检测器充分利用了粒子集群算法的优良特性 ,与传统的 CDMA接收机和基于遗传算法的多用户检测器相比较 ,在误码率、收敛速度、抗远近能力等方面都有显著改善     

低时间复杂度的极化码译码算法

极化码的串行抵消列表(successive cancellation list,SCL)译码算法是目前应用最广泛的译码算法,但是复杂度和时延很高.为了降低时间复杂度,提出了一种基于综合检测(syndrome check,SC)的快速SCL译码与球形列表(list sphere decoding,LSD)译码相联合的办法,简称SC-SCSL(syndrome check successive cancellation sphere list)译码.该算法避免了SCL译码在不同路径的相同节点同时满足综合检测时,极易导致结果出错的情况,仿真结果表明,在同时满足综合检测时性能与SCL相差不大;同时联合了LSD译码,来降低时间复杂度.在几乎不损失性能的情况下,相比于循环冗余协助下的串行抵消列表(cyclic redundancy check aided successive cancellation list,CA-SCL)译码降低了50％～55％的时间复杂度.     

非规则LDPC码译码改进算法及其DSP实现

为了降低非规则低密度奇偶校验(low-densityparity-check,LDPC)码译码算法的复杂度,提出了一种适合数字信号处理器(digitalsignalprocessor,DSP)实现的低运算复杂度、低误码平台译码的改进算法。该算法校验节点的运算采用修正最小和算法,外信息的更新采用串行方式,既保持了串行和积算法在有限迭代次数下译码门限低的优点,又降低了节点运算复杂度和误码平台。用定点DSP芯片实现的非规则LDPC码译码器的实测结果表明,该算法能以较低的实现复杂度获得低的误码平台和译码门限。     

非规则LDPC码译码改进算法及其DSP实现

为了降低非规则低密度奇偶校验(low-density parity-check,LDPC)码译码算法的复杂度,提出一种适合数字信号处理器(digital signal processor,DSP)实现的低运算复杂度、低误码平台译码的改进算法。该算法校验节点的运算采用修正最小和算法,外信息的更新采用串行方式,既保持了串行和积算法在有限迭代次数下译码门限低的优点,又降低了节点运算复杂度和误码平台。用定点DSP芯片实现的非规则LDPC码译码器的实测结果表明,该算法能以较低的实现复杂度获得低的误码平台和译码门限。     

LDPC码串行译码收敛性分析

介绍了低密度校验码（LDPC码）的TANNER图表示和洪水译码算法后,引入基于校验节点的串行译码算法 及半串行译码算法,通过密度进化和树的深度两方面来讨论串行译码的消息收敛特性,证明其消息收敛速度比洪 水译码算法约快2倍,并且降低了译码复杂度。分别应用洪水译码算法和串行译码算法在AWGN信道下进行计 算机仿真。理论分析与仿真结果均表明,串行译码算法明显改善了译码性能。     

一种非正交多址接入下行链路信号检测方法

非正交多址接入（non-orthogonal multiple access,NOMA）下行链路存在严重的多址干扰。软解调-串行干扰消除（successive interference cancellation,SIC）检测方法是一种性能较好的信号检测方法,但是接收机的复杂度比较高。考虑到软解调算法对其他用户信号的信号特征信息并未充分利用,提出一种基于软解调算法改进的联合检测算法,该算法直接利用多用户叠加信号的联合星座图计算用户信号信息比特的软信息,不需要对干扰信号进行检测和重构,可以降低接收机的复杂度。仿真分析表明,与软解调-SIC检测方法相比,联合检测方法在性能损失不超过1．5 dB的情况下,可以将接收机的复杂度降低一半。     

LDPC码串行译码收敛性分析

介绍了低密度校验码（LDPC码）的Tanner图表示和洪水译码算法后，引入基于校验节点的串行译码算法及半串行译码算法，通过密度进化和树的深度两方面束讨论串行译码的消息收敛特性，证明其消息收敛速度比洪水译码算法约快2倍，并且降低了译码复杂度。分别应用洪水译码算法和串行译码算法在AWGN信道下进行计算机仿真。理论分析与仿真结果均表明，串行译码算法明显改善了译码性能。     

基于动量因子的变步长盲多用户检测器

针对3种经典的盲多用户检测算法中,最小均方误差(LMS)算法收敛速度慢、而递归最小二乘算法(RLS)和Kalman自适应算法计算复杂度高的问题,该文提出了一种基于动量因子的变步长LMS算法。该算法在初始阶段使用较大的步长值,根据同一接收信号在相邻两次迭代过程中检测器的输出值之差来动态调整步长,加快了LMS算法的收敛速度。仿真结果表明,该算法的收敛和检测性能明显好于传统的LMS算法,稳态输出接近RLS算法和Kalman算法,而计算量仅略高于传统LMS算法,可以实时有效地抑制多址干扰。     

基于动量因子的变步长盲多用户检测器

针对3种经典的盲多用户检测算法中,最小均方误差(LMS)算法收敛速度慢、而递归最小二乘算法(RLS)和Kalman自适应算法计算复杂度高的问题,该文提出了一种基于动量因子的变步长LMS算法。该算法在初始阶段使用较大的步长值,根据同一接收信号在相邻两次迭代过程中检测器的输出值之差来动态调整步长,加快了LMS算法的收敛速度。仿真结果表明,该算法的收敛和检测性能明显好于传统的LMS算法,稳态输出接近RLS算法和Kalman算法,而计算量仅略高于传统LMS算法,可以实时有效地抑制多址干扰。     

一种串/并混合的多输入多输出信号检测算法

为了提高多输入多输出(MIMO)系统中并行干扰消除(PIC)算法的检测性能并降低其计算复杂度,本文通过融入串行干扰消除(SIC)思想提出了一种串/并混合(HIC)的信号检测算法。该算法首先通过优化PIC中不同子检测过程的共同成分来降低计算复杂度,然后将子检测的估计结果代入后续子检测中实现串/并混合来提升检测性能。仿真结果表明,所提算法在4-QAM调制的 MIMO系统中,误比特率为 时较传统PIC算法有大约1.2 dB的性能提升,而复数乘法次数大约为传统PIC算法的28%。     

基于MMSE-BDFE的联合检测技术

为了消除多址干扰和符号间干扰,引入联合检测技术,在保证最小均方误差线性块均衡（MMSE-BLE）算法性能的情况下,尽可能减少MMSE-BLE算法的计算量.基于此提出一种利用FFT进行矩阵分解的最小均方误差块判决反馈的联合检测算法（MMSE-BDFE）.仿真结果表明,该联合检测算法（MMSE-BDFE）与MMSE-BLE算法性能基本相同的情况下复杂度低于MMSEDLE算法,与ZF-BLE算法相比,在复杂度降低的同时,性能又有所提高,从而验证该算法满足实际通信的需要.     

基于双期望传播的低复杂度MIMO检测

针对传统双期望传播算法(DEP)中矩阵求逆运算引起的计算复杂度高问题,提出一种基于改进诺伊曼级数(NSE)近似的双期望传播算法(DEP-INSE),该算法通过执行少量NSE级数项的近似矩阵求逆在降低计算复杂度的同时,保证良好收敛和误码率性能。仿真结果表明,DEP-INSE仅需少量INSE项就可获得比现有方法更好的性能,保证了性能和复杂度的折衷。     

基于MIMO信道误差模型的保障QoS的自适应调制

以系统总速率最大化为目标,提出了一种基于信道误差模型的多用户MIMO下行系统保障用户QoS的资源分配机制.基站应用空分多址接入(SDMA),同时支持多个用户,利用线性预编码方法抵消用户间的干扰,提出发射端在非理想信道信息情形下提供用户QoS保障的自适应调制方案.为降低系统复杂度,提出应用于实际系统的次优算法.仿真结果表明:所提出的次优算法在将指数级复杂度变为线性复杂度的同时,性能非常接近最优算法.     

LDPC 码改进型LBP 译码算法研究

针对LDPC(Low Density Parity Check) 码分层( LBP: Layered Belief Propagation) 译码算法计算复杂度高、不易于硬件实现的问题, 提出一种改进算法。该算法首先引入函数f(x)使LBP译码算法的计算复杂度大大降低; 同时引入具体参数校正因子和偏移因子, 提升译码性能。仿真结果表明, 改进后的算法相比LBP 算法在计
算复杂度降低的同时, 也提升了译码性能, 从而达到了易于硬件实现的目的。