重复累积码在协作分集系统中的应用研究

由于重复累积(repeat accumulate,RA)码兼具LDPC(lowdensity parity code)码译码简单和Turbo码编码容易实现的优点,使其成为信道编码领域的一大研究热点。而编码协作作为一种将信道编码与协作分集系统相结合的工作方式,能同时为通信系统带来编码增益和分集增益。对协作分集系统进行了研究,提出了应用RA码的协作分集系统方案,通过2个不同用户在独立信道下发送码字的不同部分,实现虚拟分集技术。结果表明,RA码协作分集系统比未协作下的误码率要低,系统性能有显著提高。

一种构造八环准循环LDLC码的搜索算法

为了找到一种结构简单,又具有逼近香农限的线性码,应用构造准循环LDPC(low density parity check)码的算法思想,结合LDLC(low density lattice codes)的特点,对该算法进行改进,用以构造八环LDLC校验矩阵。保证LDLC生成序列在各行或各列中顺序和正负号的随机性以及在每行每列中元素分布的均匀性。同时分析了该算法的复杂度。在AWGN信道下仿真结果显示:用这种算法构造的八环LDLC的性能明显地好于现有的六环LDLC码的性能。

CDKF方法在外辐射源单站无源目标跟踪中的应用

针对外辐射源单站无源目标跟踪精度问题,将一种基于Sterling内插公式的新的非线性滤波算法—中心差分卡尔曼滤波算法(central difference Kalman filter,CDKF)应用到系统中。仿真结果表明,与传统的扩展卡尔曼滤波算法(extended Kalman filter,EKF)相比,CDKF具有更高的定位精度,且不需要计算Jacobian矩阵,更易实现;而与无迹卡尔曼滤波算法(unscented Kalman filter,UKF)相比,CDKF只有一个待优化的比例参数,参数的选择更加方便,且定位精度更高,所需运算时间更少。

改进的二进制循环码盲识别方法

目前已有的循环码盲识别方法在低码率编码条件下效果较好,但在高误码率及高码率条件下不能高效识别,或者只针对循环码中某一子类。为有效解决高误码率以及高码率编码下的循环码盲识别问题,提出一种基于矩阵变换和码重分布的方法,首先对接收序列按估计码长构造矩阵,并对矩阵进行初等变换;然后利用改进的码重分布距离公式对循环码进行盲识别。仿真结果表明该方法在高误码率以及高码率编码时可实现高效的循环码盲识别。

联合LDPC码和网络编码的协作通信技术

结合信道编码和网络编码的思想,提出了一种在两用户协作情况下联合LDPC(low-density parity-check)码和网络编码的协作分集方案,该方案在接收端通过基于整体H矩阵的置信传播算法实现LDPC码和网络编码的联合译码,并对该方案在瑞利慢衰落信道下的性能进行了MATLAB仿真。仿真结果表明:与编码协作和不协作方案相比,所提方案在系统误码率性能上有着明显地改善。

RS码的盲识别方法研究

在通信系统中,采用信道编码技术保证传输信息的可靠性,RS码具有较强纠错能力,在现代数字通信中得到广泛应用。因此,在信息截获领域中RS码盲识别问题也尤为重要。为解决本原RS码和缩短RS码的盲识别,提出了一种RS码的盲识别方法。该方法基于伽罗华域的高斯约当消元法,遍历估计码长和码长对应的本原多项式,并引入方差来识别真实码长和本原多项式,最后利用伽罗华域的离散傅里叶变换(GFFT)实现RS码生成多项式的识别。仿真结果表明,提出的方法可以有效识别RS码码长、生成多项式、本原多项式,并且有一定的容错性。

低密度格码编译码原理及其性能仿真

低密度格码(low density lattice codes,LDLC)是一种崭新的信道编码技术,与LDPC(lowdensity parity check)的译码类似,校验矩阵H都是稀疏的,都通过迭代的消息传递过程来实现其译码,但不同的是:LDPC传递的信息是标量值,而LDLC的信息是(-∞,∞)上的概率密度函数(PDF)。当存在高维n的H,且噪声方差σ2ndet(H)2/2πe时,LDLC可以以任意小的误差传输,det(H)=1。给出低密度格码的基本原理,并对其编译码算法的实现做详细介绍,最后通过仿真给出其在AWGN信道下的性能。

基于因子图的Turbo码译码

Turbo码和LDPC码都可以实现接近Shannon理论极限的性能。Turbo码由于成员RSC码所固有的移位寄存器特性使得其编码较为容易实现 ;而对于接近Shannon容量的LDPC码 ,则需要大量的矩阵乘法运算才能完成信息的编码 ,电路实现较为复杂。另一方面 ,采用和积算法的LDPC码的译码过程则比采用BCJR算法 (及其简化形式 )的Turbo译码更加容易实现 ,且计算复杂度更低。将Turbo编码与LDPC码的译码相结合 ,对Turbo采用基于其因子图表示的和积译码算法进行译码 ,可以在很大程度上降低Turbo码的译码复杂度 ,并对交织器的设计及成员码的选择有一定的指导作用。

Turbo码译码中的BCJR算法

BCJR算法是在 Turbo码的译码中广泛使用的一种重要算法。对 BCJR算法进行了详细的推导 ,并简要讨论了其在 Turbo码译码中的一些实现问题。实践及理论研究证明 ,BCJR算法对于 Turbo码译码性能的提高具有相当重要的意义。

LDPC码译码器的设计与实现

由于传统的LLR BP译码算法不易于FPGA实现,为了降低实现复杂度,采用一种改进的LLR BP译码实现方法,设计了一种码长为40、码率为0.5的规则LDPC码译码器,并完成了FPGA仿真实现。仿真和综合的结果表明,所设计的译码器吞吐量达到15.68 Mbit/s,且译码器的资源消耗适中。

基于超球体单形采样的BS-UKF算法在单站无源目标跟踪中的应用

根据单站无源目标定位跟踪模型,提出了一种基于超球体采样策略的BS-UKF(backward-smoothing unscent-ed Kalman filter)算法,并将其应用于单站无源目标跟踪。仿真分析表明,与标准比例采样的UKF(unscented kalmanfilter)和基于超球体单形采样的UKF相比,该算法在滤波精度上有显著的提高,在时间复杂度上有一定的增加,适合用于对定位精度要求较高的情况。

基于子集矩阵的LDLC短环消除方法

为了高效地译码,需要构造没有短环的LDLC(Low Density Lattice Codes)校验矩阵。应用一种基于子集矩阵的方法,在子集矩阵中去除4环及6环,然后结合Tanner图,得到需要的校验矩阵。利用子集矩阵,计算复杂度与码长无关并且没有新的短环生成,使用该方法可以灵活地构造各种码长的LDLC码。仿真结果表明,在高斯白噪声信道下,与只去除了4环的LDLC码相比,应用该方法去除了6环以后,译码性能具有较大提高。

基于校验矩阵的卷积码盲识别技术研究

首先论证了C(n,n-1,m)卷积码的基本校验矩阵的维数与卷积码编码器存储器阶数之间的关系,通过码字约束关系提出了一种矩阵秩的判别方法。无误码情况下的仿真实验表明:在没有先验知识的情况下,对卷积码的多个参数有良好的识别效果。最后给出了AWGN信道下该识别方法的MATLAB仿真分析,实验结果表明该算法具有良好的容错性能。

多中继合作通信系统的功率分配研究

针对功率分配对于多中继系统的重要性,对混合转发多中继合作系统的功率分配进行了研究,提出了基于等效信噪比最大化的最优功率分配方案。仿真结果表明:合作伙伴的增加对于系统等效信噪比有积极的影响,但不是随着中继数目的增加无限地改善。在多中继混合转发合作系统中,最优的功率分配对于多中继合作系统的性能有很大的改善。

全数字光纤陀螺闭环检测系统

介绍了一种新型的全数字光纤陀螺闭环检测方案——数字相位斜波技术 ,讨论了采用该方案的电路设计并进行了具体电路的设计与调测。

LDLC在合作通信中的应用

针对LDLC码具有的良好性能和自身的特点,对协作分集系统和LDLC进行了研究,提出了在两用户协作情况下LD-LC的协作方案,接收端采用相乘再归一化的接收方式。结果表明:联合LDLC码对合作通信系统下的性能有着积极的改善作用,而且合作性能和信道状况有很大的关系,采取何种转发策略取决于具体的信道状态信息。

光纤传感器及其在灵巧结构中的应用

光纤传感器具有易于与智能材料及灵巧结构相集成的重要特性 ,从而使其在智能系统的实现中具有极大的潜在价值。为此 ,概括介绍了光纤传感器的组成和原理 ,并详细讨论了其在灵巧结构中的应用。

基于下三角H矩阵的LDLC整形研究

针对低密度格码(LDLC)编码后不能适应在功率限制的加性高斯白噪声(AWGN)信道上传输的问题,研究了编码前的整形问题。构造了一种特殊结构的下三角H矩阵,并结合超立方整形和系统整形方案,分析并仿真了整形前后格点的变化及取得的整形增益。结果显示:整形后的码字沿格的Voronoi域均匀分布,并当码长为10000、误码率为10-5时,可得到1.31 dB的整形增益,相对于传统的整形技术提高了0.31 dB。通过整形,有效地产生了功率受限的格点。

WiMAX系统终端软件设计

基于IEEE 802.16e标准,给出了WiMAX终端软件系统的总体架构设计方案,包括其软件系统划分及数据处理流程。根据系统总体要求,实现了部分IEEE 802.16e标准中的必备功能,包括数据面的基本数据收发、MAC PDU构造、分片组包、ARQ和上行调度,以及控制面的测距、基本能力协商、注册、数据连接/服务流建立等。

基于标记位的低密度格码整形方案

为解决低密度格码(LDLC)编码后码字不能适用于功率受限信道的问题,提出了一种基于标记位的LDLC码整形算法。该算法结合标记位整形思想,针对LDLC码的特点,通过最小和算法求解出平均功率最小的信息序列。分析并仿真了整形前后信息功率的变化及取得的整形增益。实验结果显示:整形后的码字功率明显小于整形前的功率,可达到0.53 dB的整形增益,同时该整形算法接收端逆整形简单。