基于定型匹配成形的5G LDPC编码调制方案

星座成形技术是通信系统的关键技术之一,可以通过成形技术来获得成形增益.然而,近年提出的定型概率幅度成形方案仅适用于方形星座调制,不适用于一般结构的二维星座.为此,本文提出了适用于一般二维星座的定型匹配成形编码调制方案,其可以直接应用于实际工程中任意对称结构的二维星座.在此基础上,针对5G低密度校验(Low-Density Parity-Check,LDPC)码的打孔特性进行特殊设计,提出了基于定型匹配成形的5G LDPC编码调制方案.仿真结果表明:(1)本文提出的基于定型匹配成形的二维编码调制方案与通常的概率幅度成形方案性能相一致,且所提方案具有更好的二维星座普适性;(2)本文提出的基于定型匹配成形的5G LDPC编码调制方案可以获得约0.6 dB的成形增益和约0.5 dB的打孔增益(相比于非打孔设计).

网格编码调制星座整形相位共轭孪生波方案

为了进一步提升正交频分复用(OFDM)在密集波分复用(DWDM)光纤通信系统中的表现,提出了一种基于16进制振幅移相键控(16APSK)的多维网格编码调制(TCM)星座整形相位共轭孪生波(PCTW)方案,并设计了一种基于OFDM子载波的多维哈夫曼概率整形(PS)方法。通过使用Matlab与OptiSystem构建仿真平台,对比分析了实施星座整形前后的系统性能。仿真实验结果表明:相比于未采用任何星座整形技术的系统,引入多维哈夫曼PS和几何整形策略后系统的频谱效率虽有所下降(减少了0.04),但误符号率显著降低了10.7 dB。

舰载超短波电台编码调制可靠性测试研究

在复杂的海上环境中,舰载超短波电台面临着多种因素的挑战,因此对编码调制可靠性提出了更高的要求。为此,实施舰载超短波电台编码调制可靠性测试研究。船舶搭载舰载超短波电台在所选择的三个实验区域内进行可靠性测试,测试在电磁干扰环境和多径效应环境下的误码率、信噪比和频谱效率。结果表明:海域2相比海域1和海域3,误码率相对较高。相比海域1和海域2,海域3在多径效应环境下,信噪比相对较低。海域1、海域2在电磁干扰环境下,频谱效率相对较低,其他环境海域下频谱效率相对较高。

基于似然估计修正信噪比的编码调制切换算法

AOS通信系统在进行编码调制切换时,由于信道环境和信道衰落的影响,传统的编码调制切换算法难以解决高阶的调制编码方式的高传输效率和低阶的调制编码方式的可靠性的矛盾。提出一种基于似然估计修正信噪比的编码调制切换算法,该方法在方差修正平均信噪比的基础上,根据信道的概率特性,考虑时变衰落信道对传输数据的影响,结合最大似然估计算法和长短期记忆网络来选取参考信噪比和预测信道状态,使系统在提升传输效率的同时保证可靠性。仿真结果表明,与基于方差修正信噪比的编码调制切换算法、基于经验方差修正信噪比的编码调制切换算法相比,该算法能有效提升系统的传输效率和吞吐量,降低系统的误码率。

极化编码调制正交频分复用水声通信中的极化码构造方法

为进一步提高水声通信可靠性和频带利用率,针对极化编码调制的水声通信需求和信道特性,基于蒙特卡洛法提出动态水声信道认知优化统计目标参数、联合译码的判决反馈信道估计两点改进,建立了适用于编码调制水声信道中的极化码构造算法。为验证该算法性能,建立了极化编码调制水声通信的两步应用机制。通过仿真,比对并分析改进前后的极化码构造方法性能、对时变信道的鲁棒性,以及在不同映射规则下的联合比特交织和多级编码的极化编码调制水声通信性能,并与低密度校验(LDPC)编码调制系统进行对比。湖试结果表明,提出的极化编码调制水声通信方案有效保证了信息在浅水水声信道中的可靠传输,在信噪比约为14 dB、通信距离约1 km时,实现无误码传输,性能优于相同条件下的LDPC编码调制系统。

基于强化学习的自适应编码调制策略

NTN(Non-Terrestrial Network)是面向卫星通信和低空通信的重要应用场景,标志着5G技术应用从陆地通信走向了空间通信,可以预见卫星网络将是未来6G通信网络中重要组成。为了满足卫星通信质量要求、最大程度地增大系统容量,需要应用自适应编码调制技术根据信道状态信息在不断变化的通信环境下动态调整调制阶数和编码码率。人工智能在解决卫星高动态场景下信道条件快速变化所产生的问题具有明显的潜力。采用基于强化学习的低轨卫星自适应编码调制策略,解决了卫星通信环境的变化造成的门限表与实际信道不匹配的问题,与传统ARIMA (Autoregressive Integrated Moving Average)算法相比提升达到20%以上。

低轨遥感卫星Ka频段 自适应编码调制应用效能分析

分辨率的不断提高对低轨遥感卫星对地数据传输能力提升提出了迫切需求。当前低轨遥感卫星对地数据传输采用固定编码调制(CCM)和可变编码调制(VCM),未利用仰角增大时大气损耗减小带来的信道条件改善,对链路资源造成较大浪费。自适应编码调制(ACM)在VCM基础上,充分利用大气损耗的时变特性,可进一步提高链路的数据吞吐能力。为综合衡量数据传输性能,文章提出低轨遥感卫星传输效能因子指标,并对Ka频段降雨特性不同的喀什、北京、三亚地面站CCM,ACM,VCM的传输效能进行了对比分析。仿真结果表明:按链路可用度最大的原则设计时,ACM的传输能力明显优于VCM和CCM,显著提高了数传系统的综合传输效能。

自适应编码调制技术在大气激光通信中的应用研究

在大气激光通信中,采用固定编码调制方式的传输方案不能充分利用信道的时变特性,频带利用率较低。将自适应编码调制技术应用于大气激光通信中,针对当前的信道状态,选取合适的MCS,使系统的整体传输性能达到最优,满足高效可靠传输的目的。详细阐述了不同目标误包率下的信噪比门限值计算方法,仿真给出4种MCS下的自适应设计方案。结果表明:AMC技术可以在保证系统可靠传输的同时提高系统的频谱利用率;且随着目标误包率的降低,系统的平均频谱利用率降低。

基于导频信道估计的自适应Turbo编码调制性能

研究了基于维纳滤波的导频符号辅助信道估计方法在自适应Turbo编码调制(TuCM)中的应用.以能反映信道估计质量的估计误差的方差为评价标准,分析与仿真了在实际应用中,信道估计误差对自适应TuCM的性能影响.

自适应Turbo-QAM编码调制及其在平坦Nakagami衰落信道的吞吐量性能

本文提出了一种通用的自适应编码调制系统吞吐量性能分析方法 .基于各固定编码调制方式的误码率(BER)性能 ,使每种编码调制方案对应于一个信道平均信噪比 (SNR)范围 ,再应用拉格朗日函数法得到使自适应编码调制系统吞吐量性能最大的信噪比转换门限 ,可得到系统的平均吞吐量性能 .数值分析结果表明 ,相对于自适应M进制正交幅度调制 (MQAM) ,自适应Turbo编码MQAM系统吞吐量性能有显著提高 ,并且该性能受瞬时误码率要求的影响较小 .Nakagami信道中 ,在相同平均信道信噪比条件下 ,随着m的增大 ,系统吞吐量性能提高缓慢 .

浅析编码调制技术在微波通信中的应用

介绍了编码调制技术的定义、类型和特点,并分析了多级编码调制技术在微波通信中的应用。

采用预判决信息的LDPC码编码调制方案性能研究

低密度奇偶校验(LDPC)码是Turbo码以外另一种性能接近香农限的好码。本文将LDPC码与比特交 织编码调制(BICM)相结合,首先给出了在不使用传统解调器与译码器之间迭代的情况下8PSK调制方案在AWGN 信道和Rayleigh衰落信道中的性能(简称为无迭代方案)。然后提出了一种新的接收端解决方案:首先对接收符号 进行预判决,判决信息被用来调整解调器,从而在一定程度上弥补了不使用解调器与译码器之间迭代所造成的性能 损失,并且相对于无迭代方案接收端复杂度几乎没有变化,但性能却有所提高。这说明原有比特度量产生方法并不 是最佳的,该文使用预判决信息的方案给出了一个改善的思路。通过仿真结果可以得到结论:使用本文所提出的方 案在AWGN信道和Rayleigh衰落信道中都可以在不增加复杂度的情况下提高性能。

基于谱间和帧内差分脉冲编码调制的超光谱图像无损压缩

以超光谱遥感图像为研究对象,分析了干涉成像光谱仪获取图像的谱间和空间相关性,提出一种三维差分脉冲编码调制(DPCM)无损压缩方案。首先进行了谱间DPCM预测;然后,对残差图像进行帧内DPCM预测;最后,对差分码流进行二值自适应算术编码。实验表明,该算法可实现无损压缩,压缩比平均可达1.662,较二维整数小波变换算法提高了15.6%,且算法复杂度较低,仅有加减和移位运算,易于硬件实现。

用于无线数字传输的双相编码调制

阐述了可变相移键控（ＶＰＳＫ）和甚小频移键控（ＶＭＳＫ）基带数字调制技术编解码原理，给出了双相码基带信号频谱的一般数学表达式和计算机仿真得出的频谱图．对ＶＰＳＫ 和ＶＭＳＫ 信号的频谱利用率作出初步估计，并提出了基于ＦＰＧＡ 的编解码器实现方案．

基于DVB-S2的遥感卫星自适应编码调制分析与仿真

针对传统遥感卫星数据传输中存在的资源浪费问题,提出了自适应数据传输的概念;重点介绍了第二代数字卫星电视广播标准(DVB-S2)中的自适应编码调制技术(ACM);在此基础上对自适应编码调制技术在遥感卫星数据传输中的应用做了详细分析,通过链路计算与信噪比估计两种方法得出自适应系统与非自适应系统相比在数据传输中性能提升很大,其中固定降雨备余量情况下通过链路计算得出自适应系统传输的数据量是非自适应系统的1.66倍,而基于动态信道模型的信噪比估计方法使得系统性能提升更加显著,传输的数据量是非自适应系统的8.14倍;最后对影响ACM性能的因素进行了分析,仿真结果表明信噪比估计误差和延时对系统性能影响很大,移位门限技术可以有效的降低信噪比估计误差对系统性能的影响,而延时则需要对信道状态的预测来减小其影响。

基于逐比特MAP算法的Turbo编码调制方式

给出了一种基于逐比特 MAP算法的 Turbo编码与多元调制相结合的编码调制方式 .该编码调制方式通过删截 Turbo码的校验位以获得高编码效率 ,将复用后的编码输出以 Gray映射方式与多元调制结合从而获得高频带利用率 ,并采用逐比特 MAP算法进行迭代译码 .仿真结果表明 ,将 Turbo码的高编码增益与多元调制的高频谱利用率有效地结合在一起 ,是一种功率和频谱高效的编码调制方式 ,它比传统的网格编码调制 ( TCM)

双耦合极化码及其编码调制方案

本文提出了双耦合极化码(Dual Coupled Polar,DC-Polar)的方案,并推导了其性能下界.基于此,本文考虑高阶调制的情况,给出了采用双耦合极化码的比特交织编码调制(Bit-Interleaved Coded Modulation,BICM)方案.为了解决高阶调制下码长匹配的问题,本文基于多层编码调制的思想提出了双层耦合极化编码调制(DC-Polar TwoLayer Coding,DC-Polar-TLC)方案,其优点在于码长灵活,不需要使用删余或截短等技术.仿真结果显示,双层耦合极化编码调制方案具有较好性能,在64QAM调制下,该方案与使用比特交织编码调制的CRC辅助极化码相比具有约0.6 dB的增益.

深空通信中的一种级联编码调制及其迭代接收

在深空通信中,由于通信距离大幅增加,通信信号的自由空间传播损耗很大,提高系统的功率利用效率是深空通信系统设计需要考虑的重要问题之一。提出了基于LDPC码和FQPSK调制的级联编码调制体制,首先提出该编码调制体制的系统模型,通过修改相应的算法给出适合FQPSK的迭代解调解码算法,通过计算机仿真分析了该体制的误码率性能。研究结果表明:该体制利用FQPSK的恒包络特性克服信道非线性问题并使功放工作在饱和区,利用LDPC码实现低信噪比通信,同时在接收端通过迭代解调解码获得增益,从而能够缓解深空通信中由于传输距离过远而带来的极低信噪比通信问题。

Turbo码的编码调制技术

本文研究了Turbo码与网路编码调制（TrellisCodedModulation，TCM）相结合的Turbo码编码调制技术，给出了3种Turbo码与TCM相结合的调制方案，并进行了比较。对方案三进行了计算机模拟,从模拟得到的性能曲线表明，其性能要优于传统的采用卷积码的TCM调制。

一种实用自适应Turbo编码调制的优化设计

提出一种用于慢衰落信道上的实用自适应Turbo编码调制方案.该自适应方案在所有衰落域中使用相同的、由码率可变Turbo编码器和速率、功率可变多阶正交幅度(MQAM)调制器组成的Turbo编码调制器,具有较低的实现复杂度.给出了满足各种系统约束条件下的优化设计,并通过系统仿真验证其性能.结果表明,同时自适应调整Turbo编码调制器的速率和传输功率可以达到距Shannon容量限仅2.5dB的优异性能.