卫星通信中的一种改进LDPC译码算法

在采用LDPC编码的再生转发卫星通信中,取消星上编译码可降低转发器的负载,但地面接收终端的标准MP算法难以精确估计比特后验概率,从而影响LDPC译码器的性能。本文研究地面接收终端精确估计比特后验概率的算法。首先建立再生转发卫星通信模型,分析并给出比特后验概率估计问题产生的原因,然后采用概率论的方法进行理论推导,给出精确估计比特后验概率的算法。Matlab仿真结果表明,在上下行链路载噪比相等、误比特率为10-5时,改进算法可获得0.7 dB的增益。在星上无编译码的再生转发卫星通信中,改进算法可用来提高地面接收机的译码性能。     

自适应广义酉变换近似消息传递算法

信号/参数经过线性变换,再经过逐位非线性变换得到测量值的过程可以抽象为广义线性模型。广义近似消息传递算法是处理广义线性模型的一种Bayes方法,通过引入信号的稀疏先验分布,利用似然函数和先验分布得到后验均值和后验方差。然而,当测量矩阵的元素不服从次Gauss分布时,广义近似消息传递算法性能会急剧恶化。通过奇异值分解,广义酉变换近似消息传递算法消除了测量矩阵的相关性,在包括相关测量矩阵的各类测量矩阵中表现出更强的鲁棒性。然而,经过足够多次迭代后,广义酉变换近似消息传递算法的信号重构误差在平衡点附近振荡;且随着测量矩阵相关性的增加,广义酉变换近似消息传递算法性能开始恶化。为了进一步提高广义酉变换近似消息传递算法的稳健性、改善算法准确性,该文提出自适应广义酉变换近似消息传递算法。该算法通过构造目标函数并自适应选择合适的步长,使得广义酉变换近似消息传递算法能够收敛到平衡点,从而获得更好的性能。大量的数值仿真实验结果验证了自适应广义酉变换近似消息传递算法的有效性。     

消息传递网络中的消息传递机制和路由算法

消息传递网络应用十分广泛,小到超大规模集成（VLSI）内部总线,大到计算机广域网.对其中一种消息传递网络——3D环型立方体结构中消息传递机制以及路由算法进行了深入研究,提出了无死锁和无活锁的确定性路由与自适应路由相结合的路由算法,考察了虚拟直通（cut-through）和存储转发（store-and-forward）两种消息传递机制下的性能表现.通过在3D环型立方体网络上的模拟运算,验证了所提出的算法在传输延时、吞吐率等方面的性能提高;也验证了不同的消息传递机制对网络传输效率的影响.     

基于伪码捕获的迭代消息传递算法FPGA设计

为了充分发挥伪码捕获的迭代消息传递算法快速捕获的特点,根据迭代消息传递捕获算法的流程,提出了其在FPGA上的实现方案,给出了用于迭代计算的RAM块组织结构、迭代方式和迭代后的数据分析方法.通过海上实测数据验证表明,实际捕获时间小于2s,能够快速捕获无线电导航系统中的天波干扰信号,证明了该算法的有效性和实用性.     

基因表达式算法的并行化及其在函数发现中的应用

分析了基因表达式编程(GEP)算法的优点与不足,提出了一种基于消息传递接口(MPI)的并行GEP算法(PGEP),并将该算法应用到函数发现问题中.与传统GEP算法的对比实验表明并行的GEP算法具有更好的求精能力.     

基于广义近似消息传递的快速DOA估计方法

针对稀疏恢复类波达方向(direction of arrival, DOA)估计算法中计算复杂度高的问题, 提出了一种基于广义近似消息传递(generalized approximate message passing, GAMP)方法的稀疏贝叶斯学习算法。该算法在现有双基地无源雷达系统模型基础上, 构建了多快拍下的GAMP信号统计模型, 将高维联合后验概率密度的计算简化为标量运算, 提高了算法的计算效率。对于离网目标, 利用梯度下降方法推导了角度空间网格更新策略, 进一步提高了角度估计的精度。仿真结果表明, 该算法在有限快拍、低信噪比情况下, 估计精度较高, 计算复杂度较低, 适用于实时性要求高的应用场景。