基于全裕度SA的高读可靠性STT-MRAM两位量化器设计

受隧道磁阻比(Tunnel Magneto Resistance,TMR)下降、工艺偏差和热波动等因素影响,先进工艺节点(亚25 nm)下的自旋转移力矩磁随机存储器(Spin Transfer Torque Magnetoresistive Random Access Memory,STT-MRAM)的读取裕度降低,读写正确率下降。纠错码(Error Correction Codes,ECC)技术方案能有效提升STT-MRAM读取可靠性。但是,常见的一位硬判决量化器无法发挥多位量化软判决ECC编解码算法的优势,而基于模数转换器的软判决量化器在实现上又要以牺牲面积和功耗为代价。提出的面向STT-MRAM的两位量化器采用全裕度灵敏放大器(Sensitive Amplifier,SA)和电阻量化判决门限,显著降低了量化器的电路复杂度和读写错误率。结果表明,在TMR和低读取裕度条件下,基于提出的两位量化器和极化码(Polar)编码的ECC算法能实现优于基于一位量化器的里德-索洛蒙博斯-乔赫里-霍克文黑姆码(Bose,Chaudhuri&Hocquenghem,BCH)编解码方案的输出帧错误率(Frame Error Rate,FER)。此外,本文提出在STT-MRAM级联信道模型中考虑实际SA引入的读判据错误,用于准确评估读取裕度对读正确率造成的影响。结果表明,基于全裕度SA的两位电阻量化方案能够显著提升判决器的有效读取裕度,减小SA引入的读判据错误,在TMR≤90%时,实现比采用一位硬判决量化器的BCH码平均低47%的输出FER。

数字信道模拟器中随机误码插入的设计和实现

随机误码插入是数字信道模拟器设计中的关键技术之一。提出了数字信道模拟器中一种高精度的随机误码插入方法,该方法结合了线性同余法和中心极限定理,并采用FPGA+ARM实现了数字基带信号的随机误码插入,具有精度高、容易实现的优点。Matlab仿真结果和测试数据验证了算法的可行性。

传声器通道和位置失配误差对平面近场声全息的影响

在综合考虑偏度误差与随机误差的基础上,分析了传声器通道失配误差和位置失配误差对平面近场声全息(NAH)分析的影响,从实空间和波数域两方面对全息面和重建面上引起的统计误差进行了详细的理论推导,并以理想点源作为研究对象对理论结果进行了验证。理论推导与数值仿真均表明:在偏度误差和随机误差取值相当的条件下,在波数域内,它们在全息面及重建面上产生的统计误差的偏差都较小,且偏度误差引起的归一化偏差要大于随机误差引起的归一化偏差,但两者在全息面及重建面上产生的统计误差的方差大相径庭,偏度误差引起的归一化方差很小可以完全忽略不计,而随机误差引起的归一化方差在辐射圆外呈指数倍数放大,会对NAH的重建结果将会产生严重的影响,综合考虑后,随机误差比偏度误差对NAH重建精度的影响更大。

一种适用于混合信道的ARQ方案

本文提出了一种新的ARQ方案。该方案特别适合于既有随机错误又有突发错误的混合信道。分析和初步模拟结果表明,该方案具有比修正Ⅱ型ARQ更高的通过率和很高的可靠性。

针对LDPC信道编码的无线视频传输性能分析

本文对H.264压缩视频使用低密度奇偶校验码(LDPC)信道编码策略,分别在加性高斯白噪声、随机误码以及瑞利平坦衰落3种无线信道传输环境下,从信噪比和误码率等信道特性与重建视频质量之间的关系分析无线视频的传输性能。结果表明:无线信道状态不稳定使视频解码质量产生较大波动,且不同数据段误码对视频解码质量的影响不同。此外LDPC码在3种信道下均具有较强的抗传输差错能力。这些分析结果对无线视频传输技术的研究与设计具有一定的参考价值。

有线数字电视信道编码技术

在传输有线数字电视信号的过程中,为保证信号正常无误地传送,采用的核心技术就是有线数字电视信道编码技术。在介绍有线数字电视及信道编码的基础上,详细分析讨论了有线数字电视信道编码中的数据随机化、RS编码和卷积交织等技术的原理及其参数的意义。

Rician信道下基于信道均值信息的自适应反馈方案

在多天线多用户下行系统中,当信道为莱斯(Rician)衰落时,基于瑞利(Rayleigh)信道假设设计出的有限反馈方法将会导致系统反馈开销的浪费。该文提出了一种适用于Rician信道的自适应反馈方案。该方案根据各用户信道的均值信息计算出相应的信道方向分布函数,然后利用其函数设计判决门限来调整各用户的量化反馈码本,使各用户量化码本中的码字矢量更加集中在用户信道矢量方向周围。另外,该方案可以自适应于不同的信道分布,在保证一定的量化误差下,根据信道均值的大小自适应调节各用户的反馈比特数,显著减少了用户的反馈量。仿真结果表明,与基于Rayleigh信道假设的有限反馈方案相比,该文提出的自适应反馈方案在不降低系统的吞吐率性能的前提下显著降低了用户的反馈开销。

衰落信道上TAS/MRC的错误指数

使用梅哲-G函数,推导了Nakagami-m衰落发射天线选择(TAS)/最大比合并(MRC)系统的随机编码错误指数(RCEE)、遍历容量、截止速率、删改指数的精确表达式。计算结果表明,Nakagami-m衰落TAS/MRC系统的错误指数与信道衰落参数、信道编码速率、收发天线数目、信道相干时间等因素有关。信道衰落系数越大、编码速率越大、收发天线数目越多,通信系统的RCEE越大,相应的译码错误概率越小,系统的通信可靠性越高。对于给定译码错误概率的MIMO无线通信系统,可以通过计算系统的RCEE来估计信道所需的编码长度、收发天线数目、信道相干时间和空间衰落相关时的编码需求。

一种微半球陀螺分时控制系统降噪方法

为提高微半球陀螺仪分时控制系统输出信号的测量精度,提出了一种在系统开关切换通道中增加卸荷通道的降噪方法。通过建立陀螺工作状态切换等效模型,对降噪方法的有效性进行理论分析和仿真验证,然后设计相应数字测控电路进行噪声性能测试。实验数据显示,改进后的分时系统输出信号均方差降低了67%,角度随机游走降低了52%,噪声性能有效提升。

存在估计误差的有限反馈MIMO性能分析

考虑的是利用有限反馈技术的下行多用户多天线系统。接收端通过信道估计获得信道状态信息,采用随机矢量量化信道信息并反馈码子的序号,发送端利用部分信道信息,采用波束成型的预编码技术实现多用户数据传输。考虑接收端信道估计存在误差,并对由此带来的系统性能影响进行分析,给出吞吐率损失的上界,以及使有限反馈系统保持固定空分复用增益,信道估计误差方差的限制条件和反馈比特数随发送功率的变化关系。

水下光子时空随机信道模型的建立与仿真

针对吸收和散射衰减导致光子在水下运动时具有复杂性的问题,基于追踪的水下单光子运动状态,建立了光子时空随机信道模型。针对不同的水质类型、链路距离、接收孔径、发射角和视场角,统计了接收端到达光子的相关信息,研究了基于水下单光子通信系统的光接收强度和信道脉冲响应的影响因素。同时,综合考虑光子发射情况、水下光子运动过程、探测器特性和同步信号提取方法等,采用了一种基于时隙内光子计数的数据解调方案,并对系统性能进行分析。仿真实验结果表明:发射角和接收孔径是影响时延展宽的主要因素;接收孔径越大,系统误码率(BER)越小;而链路距离和发射角越大,系统BER越大;噪声系数越大,系统BER越大,且建模的理论通信距离约为185 m。实验结果很好地描述了水下光子散射特性和脉冲时延展宽特性。