一种新的高效Turbo码交织器设计

采用随机分块的方法 ,研究Turbocode交织器的并行编码结构 ,以获得高编码增益。探讨对随机分块方法进行改进 ,当交织器的总长度为N ,将它分为M个子数据块 ,按标准随机交织器的生成方式 ,生成 1个子模块内的交织π ,交织的总次数为N/M次 ,将在各个子数据中同一位置的数据位 ,交织到对应的子数据块之后 ,也让它们具有相同的位置。这样可以在满足同样的S参数条件下 ,将用于查找表所需的存储器的容量减小到原来的 1/M ,并达到相同的误差率要求     

混沌交织器的实现

Turbo码以其优异的纠错性能已成为当前正在开发的第三代移动通信系统的物理层关键技术标准 ,其中交织器的设计对Turbo码系统性能产生重要影响。从实际应用出发 ,在数字混沌序列定点生成方法的基础上 ,结合混沌交织器设计原理 ,提出了混沌交织器的实现算法和两种硬件实现方案。该技术实现方案对将混沌交织技术应用于未来数字通信系统具有重要的现实意义     

深空通信中Turbo编译码设计与性能仿真

深空通信信号传输距离遥远,能量衰减大,接收信号微弱,必须采用高增益的信道编码技术来提高接收能力.针对深空微弱信号处理的实际要求,介绍了Turbo码的编译码原理,详细分析了各编码参量和译码算法对性能的影响,将先进的二次置换多项式(QPP)交织器和线性拟合Log-Map译码算法结合,提出了一种新的深空编码实现方案,降低了交织器对存储的要求和译码算法的复杂性,减少了计算量,节省了存储空间.通过参量优化设计,提高了纠错性能.仿真实验结果表明:设计能够满足微弱信号低信噪比要求,而且易于物理实现.     

基于混沌控制的自适应Turbo码译码改进算法

针对Turbo码在译码过程中迭代次数不确定的缺点,提出了一种新的改进算法。即在对附加信息(译码器的先验信息)进行混沌控制的基础上,以附加信息间的距离度量作为迭代终止的判定。仿真试验表明,该改进算法能在保证译码的准确性基础上,避免大量无谓的计算,提高译码速度,尤其在信噪比较大的情况下,效果更为明显。     

低信噪比下卷积交织器识别

针对现有卷积交织器识别算法,在低信噪比下存在误判概率高、识别效率低等缺陷,首先分析了构建出的数据矩阵统计特性,给出了同步码以及随机数据位置上的概率密度分布函数,基于最小错误判决准则,设定了同步码检测门限,同时基于三倍标准差准则,设定出更为稳健的交织周期识别门限;其次,分析出了数据矩阵中每一行与每一列累积量的对应关系,提出了一种快速交织周期遍历方法,使得矩阵构建次数大大减少;最后定义了聚合度概念,仅通过二重循环遍历即可完成交织深度与交织宽度的快速识别。仿真结果表明,该算法能够在低信噪比下实现卷积交织器参数的有效识别,同时相比于现有的方法,识别性能提升了1 dB到2 dB,且计算效率得到了明显的提高。     

分解法求Turbo码的低码重分布

基于重2自结尾序列的概念,将输入序列分解,分别求出对应的Turbo码低码重分布的各个分量,并讨论了它们对低码重分布的影响。仿真显示,在有些情况下,不仅重2自结尾序列对低码重分布有重要的影响,重2自结尾序列的组合对低码重分布也有着重要的影响。这种分解算法简单灵活,特别有利于Turbo码的结构性能分析及产生稀疏低码重分布的交织器设计。     

AWGN信道上比特交织、迭代译码的格码调制

论述了比特交织网格编码调制(BICM).为了获取较好的性能,给出了AWGN信道上一种硬判决反馈迭代译码(ID)方法,从而证实了具有好的汉明距离特性的卷积码能为BICM-ID提供大的Euclidean距离.把收缩卷积码和多相位/电平调制有效地结合起来,组成变码率传输的简单结构.     

基于FPGA的Turbo码译码算法实现

在分析Turbo码编译码中MAP类译码算法的基础上,重点研究了Max-Log-MAP译码算法的工程实现方法.为解决Turbo码译码嚣FPGA实现时的复杂性高、存储量大的问题,提出了一种基于FPGA的优化译码器结构和译码算法实现方案,有效减少了存储容量,提高了处理速度,并在Altera的EP2S90芯片上实现了10MHz速率的Turbo码译码器,通过时序仿真验证了译码结构的有效性.     

迭代接收机中软译码算法的低复杂度实现

Max-Log-MAP算法因其更适于迭代处理已成为解决低信噪比条件下信号接收问题中的常用译码算法.提出一种新颖的性能/复杂度折衷策略来解决算法的实用化问题.新算法的巧妙之处在于利用MAP算法中误比特率最小的特点,通过简单的全局路径对比实现状态缩减;分析译码软输出对接收机迭代性能的影响,提出大噪声环境下的可靠度放大策略以改善性能.仿真结果表明,该算法在信噪比小于5dB时,能够十分逼近 Log-MAP 的误码性能,同时其实现复杂度只为Max-Log-MAP算法的40%～50%.     

基于SCMA和卷积编码的联合检测译码算法

随着卫星星座及卫星数量的不断增多, 卫星测控中海量用户多址问题亟待解决。稀疏码分多址接入(sparse code multiple access, SCMA)技术能在有限信道资源上承载更多用户, 有望解决大规模卫星的多址测控问题。针对传统的SCMA译码方式——消息传递算法(massage passing algorithm, MPA)译码性能不理想的问题, 提出基于SCMA和卷积编码的联合检测译码(joint detection and decoding, JDD)算法, 进行多轮对数似然信息的更新以及多卫星数据交叉提供概率域的迭代, 以提高系统译码性能。分析和仿真结果表明, 采用基于SCMA和卷积编码的JDD算法可有效提高天基测控系统用户容量, 并保证在算法复杂度适中的情况下有效提高系统误比特性能。     

Turbo decoding using two soft output values

It is well known that turbo decoding always begins from the first component decoder and supposes that the apriori information is "0" at the first iterative decoding. To alternatively start decoding at two component decoders, we can gain two soft output values for the received observation of an input bit. It is obvious that two soft output values comprise more sufficient extrinsic information than only one output value obtained in the conventional scheme since different start points of decoding result in different combinations of the a priori information and the input codewords with different symbol orders due to the permutation of an interleaver. Summarizing two soft output values for erery bit before making hard decisions, we can correct more errors due to their complement. Consequently, turbo codes can achieve better error correcting performance than before in this way. Simulation results show that the performance of turbo codes using the novel proposed decoding scheme can get a growing improvement wi     

基于EXIT图分析的PCGC译码器最优设计

PCGC(Parallel Concatenated Gallager Code,并行级联Gallager码)是一种将LDPC(Low Density Parity Check,低密度奇偶校验)码与并行级联编码相结合的信道编码。传统的PCGC译码器参数通过仿真获得,有可能导致不必要的译码迭代。通过分析PCGC码的边信息转移图,以获得PCGC码子译码器的最优参数。仿真结果表明,通过EXIT(Extrinsic Information Transfer,边信息转移)图分析获得的译码器最优参数设置可以在不影响误码率性能的基础上,有效地节省译码器运算量。     

基于EXIT图的PCGC码子码校验矩阵研究及仿真分析

传统的PCGC(Parallel Concatenated Gallager Code,并行级联Gallager码)在设计子码时主要依据子码的MCW(Mean Column Weight,平均列重)参数,没有考虑信息节点的度分布的影响。利用基于互信息的EXIT(Extrinsic Information Transfer,边信息转移)图工具,通过计算机仿真,分析获得子码输出增益曲线,并通过构造迭代轨迹来对比分析校验矩阵信息节点度分布对译码性能的影响。仿真结果表明,传统的LDPC(Low Density Parity Check,低密度奇偶校验)码校验矩阵设计的设计准则在PCGC子码设计中并不适用。     

基于二维混合模型的鲁棒迭代学习控制设计

针对一类正则线性不确定系统,提出一种基于连续/离散二维混合模型的迭代学习控制设计方法。首先,通过独立地考虑迭代学习控制系统连续的控制行为与离散的学习行为,建立迭代学习控制系统的连续/离散二维混合模型,将迭代学习控制器设计问题转化为一类连续/离散二维系统的状态反馈控制问题。然后应用二维连续/离散系统方法,获得迭代学习控制系统稳定性条件。最后根据稳定性条件,利用线性矩阵不等式方法,求得迭代学习控制器参数,它通过Matlab工具箱可以方便的获得。与现有方法相比,所提出的迭代学习控制器利用了输出误差以及状态变化的信息来修正当前的控制,因而设计方法更加符合其本质特征,具有简单实用、直观明了的特点。数值仿真实例验证了所提方法的有效性。     

Structured Interleaver Design Based on Two Interleaving Distances

Based on the analysis of codeword Hamming distances, two parameters, i.e. self-interleaving distance and cross-interleaving distance, are proposed herein. To make these two distances as large as possible, a method to evaluate the efficiency of an interleaver produced and a new type of structured interleaver is proposed. Simulations show that turbo codes with the new type of structured interleaver can obtain a better performance compared with a random interleaver or a block interleaver.     

基于迭代方法的高逼真雷达信号环境仿真研究

随着新体制雷达的不断涌现,雷达信号样式越来越复杂。通过对大量雷达对抗侦察数据的统计分析,修正了基于迭代方法的雷达信号脉冲仿真模型,提高了雷达信号环境仿真的灵活性和逼真度。对于提供逼真、动态的电磁信号环境,评估雷达侦察设备的性能,优化系统设计,进行雷达对抗侦察人员培训,具有非常重要的现实意义。在实验仿真环节中,通过四个仿真实例验证了该方法的灵活性,并说明了该模型的优点。     

基于新算法的P码序列捕获处理器设计与实现

通常P码的捕获是利用C/A码来完成的。但是,考虑到实际的战场可用性,利用C/A码引导的P码捕获方式不再具有较好的可靠性。同时考虑到P码信号的特点,对P码信号进行直接、快速的相关捕获是首先要解决的问题。因此,在研究相应理论的基础上,对提出的新的P码直接捕获算法进行硬件设计,实现了P码序列捕获处理器。在实验室环境下对序列捕获处理器进行测试,结果验证序列捕获处理器可以有效捕获GPSP码信号。     

电力谐波滑窗迭代DFT检测算法的研究与仿真

有源电力滤波器的动态补偿要求能够准确、实时地检测出电网中瞬态变化的畸变电流。针对现阶段有源电力滤波器畸变电流检测方法存在工频周期时延、计算量大等不足,提出了一种基于离散傅立叶变换的滑窗迭代DFT(Discrete Fourier Transform,DFT)算法。该方法能有效地提高系统的实时性、目标跟随特性和抗干扰性,并且具有计算量小、容易工程实现的特点。利用MATLAB进行了滑窗迭代DFT仿真实验,实验结果表明该算法的有效性和正确性。     

广义交叉乘积累加码

为设计具有线性编、译码复杂度及逼近香农限性能的信道编码结构,在并行级联的单奇偶校验码之间引入交叉结构以构成外码,以累加器为内码,提出了一种新的串行级联编码--广义交叉乘积累加码。以外信息转移图为工具对广义交叉乘积累加码进行设计,并给出一个广义交叉乘积累加码的设计示例。分析及仿真结果表明,该示例具有线性编、译码复杂度,其收敛门限距香农限仅有约0.32 dB的距离。