一种非二进制LDPC与SCMA系统的联合检测译码方案

针对现有的一些低密度奇偶校验码(low-density parity code,LDPC)与稀疏码多址(sparse code multiple access,SCMA)系统联合检测方案复杂度高、误码率高、传输时延大、收敛速度慢的问题,提出一个非二进制低密度奇偶校验码(non-binary lowdensity parity code,NB-LDPC)与SCMA系统的联合检测译码(joint detection decoding,JDD)方案。在SCMA多用户检测部分改进基于阈值辅助的期望传播算法(expect propagation algorithm,EPA),在LDPC部分采用NB-LDPC并且在两节点更新过程选取部分消息状态值来改进译码算法,同时,利用联合因子图在联合检测译码信息交互时加入一种消息阻尼因子来提高收敛速度,最终完成联合检测译码过程。通过多角度仿真发现,该方案降低了复杂度和误码率,减小了传输时延,提高了收敛速度,并且在不同码本下均验证了所提方案的适用性。

空时分组码分块传输系统中的Turbo检测译码

将基于MMSE的Turbo检测译码方案应用于空时分组码分块传输系统.利用信道矩阵的循环特性,Turbo检测算法可以用FFT/IFFT快速实现,并且矩阵求逆运算量非常低.仿真结果表明,无论是采用Turbo码还是LDPC码,提出的接收机的性能明显优于传统非迭代的接收机,有1～2dB的增益.

LDPC编码的MIMO-OFDM系统的双涡轮迭代检测译码方法

采用迭代检测译码接收方法的LDPC(low density parity check,低密度奇偶校验)编码MIMO-OFDM(multiple-input multiple-output orthogonal frequency division multiplexing,多天线正交频分复用)传输,是在宽带无线通信系统中逼近多输入多输出(MIMO)信道容量的一种简单而有效的方法.在迭代检测译码过程中,既存在检测器和译码器之间的迭代,也存在译码器内迭代.首先给出LDPC编码MIMO-OFDM系统的因子图分析,进而提出双涡轮迭代检测译码方法.在所提方法中,检测器与译码器并发工作且实时交互软信息.与传统的串行迭代检测译码方法相比,双涡轮迭代检测译码方法可有效地降低检测译码时延.仿真结果证实,采用双涡轮迭代检测译码方法的接收机能在给定运算复杂度的条件下改善误帧率性能,有助于实现"绿色通信".

基于联合迭代检测译码的多中继RA编码协作系统

为提高协作系统的性能,提出一种RA码多中继编码协作通信系统。首先,在系统的源和中继节点处采用RA编码,推导出与目的节点接收码字对应的多层Tanner图;然后,以多层Tanner图为基础,结合MAP算法给出一种联合迭代检测译码新算法译码,完成目的点的信号检测。理论分析和数值模拟表明,所提出的新方法能够充分实现多中继编码协作所具有的潜在分集和编码增益,随着内外迭代次数的增加,误比特率性能迅速提升,在相同条件下明显优于编码非协作系统。

SCMA与极化码的联合检测译码技术

将极化码与SCMA多址系统相结合,并针对传统的独立检测译码方案(independent detection and decoding,IDD)因缺乏对译码输出信息的再利用而导致系统性能不佳的问题,提出了SCMA以及极化码联合检测译码方案(joint detection and decoding,JDD)。该方案在接收端借助译码获得的内信息辅助更新SCMA多用户检测器的初始先验信息,在检测器与译码器之间实现软信息的回溯迭代,从而得到更显著的系统性能增益。仿真结果表明采用了JDD方案的系统性能相比IDD方案得到了显著的提升,误码率相较IDD方案提升了大约2 d B。

基于扩展卡尔曼滤波的联合迭代检测译码信道估计方法

针对高速移动场景下信道快衰落、非平稳等特性导致下行链路信道估计性能受限的问题,提出了一种适用于高速移动环境下行链路的信道估计方法.采用自回归过程对信道建模,构造自反馈的扩展卡尔曼滤波器(Extended Kalman Filter,EKF)追踪信道响应及其时域相关系数.为了解决EKF自反馈结构引起的误差传播问题,采用了迭代检测译码的接收机结构,以利用信道编码的冗余提升EKF的信道估计精度.仿真分析表明,在高速移动环境下所提方法相较于最小二乘估计和线性最小均方误差估计等传统方法提升了信道估计的均方误差和系统的误码率性能,可应用于高速列车无线通信设备的接收机基带信号处理系统.

跳频通信中基于消息传递的迭代检测译码算法

针对LDPC编码、多进制相移键控(M-PSK)调制的跳频通信信号受随机相位偏转影响的问题,提出一种基于消息传递的迭代检测译码算法。该算法在相位检测模块和译码器之间传递消息并反复迭代;通过相位离散化方法解决消息计算中的积分难题。仿真结果表明,提出的算法可以有效降低随机相位偏转的影响,取得了很好的误比特率性能。

用于TD-LTE系统的排序串行干扰消除迭代检测译码

针对时分长期演进多输入多输出系统中的多码字传输模式,分析自适应调制编码和混合自动请求重传对排序串行干扰消除检测顺序的影响,提出一种新型的排序串行干扰消除迭代检测译码算法,并分析该算法的复杂度.仿真结果表明该算法能够有效提高系统吞吐量,且码字调制编码等级差异越大,MIMO阶数越高,该算法的性能增益越明显.

多元LDPC编码调制系统CNN辅助迭代检测译码算法

针对相关噪声信道,提出了一种适用于多元LDPC码的深度学习辅助译码算法,将卷积神经网络(Convolution Neural Network,CNN)引入到基于硬信息的迭代大数逻辑算法中,以对抗相关信道噪声影响。在CNN与硬判决译码器之间的迭代能够减弱噪声对编码调制系统的影响,使得译码器可以获得更为准确的估计。为了充分发挥CNN的能力,对于经过高阶调制的复数形式信号数据,通过预处理转化为实数形式。仿真结果表明,相较于已有研究中提出的联合迭代检测译码结构,GF(64)域上的(42,21)多元LDPC码经64-QAM调制传输,CNN方案能够获得最高1 dB的性能增益,验证了其在抵抗相关信道噪声的有效性。

基于SSCANL译码器的联合迭代检测译码算法

为了提升基于极化码的稀疏码多址接入(sparse code multiple access,SCMA)系统接收机性能,提出了基于简化软消除列表(simplify soft cancellation list,SSCANL)译码器的循环冗余校验(cyclic redundancy check,CRC)辅助联合迭代检测译码接收机方案。该方案中极化码译码器使用SSCANL译码算法,采用译码节点删除技术对软消除列表(soft cancellation list,SCANL)算法所需要的L次软消除译码(soft cancellation,SCAN)进行简化,通过近似删除冻结位节点,简化节点间软信息更新计算过程,从而降低译码算法的计算复杂度。仿真结果表明,SSCANL算法可获得与SCANL算法一致的性能,其计算复杂度与SCANL算法相比有所降低,码率越低,算法复杂度降低效果越好;且基于SSCANL译码器的CRC辅助联合迭代检测译码接收机方案相较基于SCAN译码器的联合迭代检测译码(joint iterative detection and decoding based on SCAN decoder,JIDD-SCAN)方案、基于SCAN译码器的CRC辅助联合迭代检测译码(CRC aided joint iterative detection and decoding based on SCAN decoder,C-JIDD-SCAN)方案,在误码率为10时,性能分别提升了约0.65 dB、0.59 dB。

基于PIC的多载波系统联合检测译码算法

针对多入多出—正交频分复用(MIMO-OFDM)信号检测问题,基于并行干扰抵消技术提出了一种编码MIMO-OFDM系统联合检测与译码算法,通过在干扰抵消检测器和信道译码器之间传递判决信息提高系统的误比特率性能。计算机仿真表明,该算法获得的误码率性能较传统的迫零检测以及V-BLAST检测算法有了较大的提升。

MIMO系统中基于因子图的联合迭代检测和LDPC译码

本文提出了多输入多输出系统中频率选择性衰落信道下的一种联合迭代检测和LDPC译码的算法,采用因子图的模型将检测器和译码器融合到了一个框架中,通过检测器与译码器两个处理器内部及全局的信息混合调度改善系统性能。与MAP检测比,该算法以较低的复杂度获得良好的性能,因子图检测特有的并行调度在硬件快速实现上更具优势。

一种新的球形译码检测器性能分析

在多输入多输出(MIMO)系统中,基于深度优先球形译码检测器可以提供最优的性能,但其计算复杂度变换范围很大,而且仍然是天线数及调制阶数的指数函数。针对深度优先球形译码检测器复杂度较高和部分信号裁剪掉的可能性,设计出一种新的接收检测器,该检测器采用初始半径的选择和检测排序的思想降低复杂度,采用深度裁剪函数避免其部分信号被裁剪掉。

改进的MIMO系统球译码检测算法

针对球译码检测算法的搜索半径影响着其算法复杂度的问题,提出一种改进算法。改进算法对球译码检测算法的搜索半径乘上一个常量压缩因子,且在每层搜索中削减噪声因子的影响。通过缩减搜索球半径、缩小搜索范围实现算法复杂度的降低。仿真结果显示:在信噪比低于10 d B时,改进算法比传统球译码检测算法计算复杂度平均降低18%左右,同时误码性能损失较小。

比特交织随机分层空时码的Turbo检测—译码方法

对于一种采用比特交织的随机分层结构的空时码,提出了一种应用Turbo原理的迭代检测—译码方法,新方法基于软干扰消除的BLAST检测和卷积码的SISO(softinputsoftoutput)译码,通过交换检测器和译码器之间的软信息,为迭代处理提供新的软信息。新方法大大提高了系统的性能,计算机仿真结果和计算复杂度分析显示了新方法的应用潜力。

级联编码MIMO系统的迭代检测算法

针对BCH-LDPC级联编码的MIMO系统,提出一种外码译码反馈联合迭代检测译码算法。该算法在迭代检测译码结构的基础上,引入外码硬判决译码反馈。MIMO检测器利用反馈的硬判决信息,经过映射处理后用于更新检测器的检测列表,以减小迭代检测译码算法的运算量。同时,利用外码译码结果直接计算部分LDPC码译码初始信息,提高软信息的可靠性,从而提高系统性能。仿真结果表明,与迭代检测译码算法相比,所提算法能够使处理一帧数据时的平均检测次数减少57.1%,从而降低算法运算量。同时由于外码译码反馈的引入,所提算法至少能够获得0.2 d B性能增益。

基于逐分量软干扰删除的迭代线性检测算法

提出了一种新型基于调制符号的分量进行干扰删除和线性最小均方误差滤波的软输入软输出检测算法,并采用软输入软输出的多入多出MIMO检测器和信道编码串行级联的迭代检测译码IDD结构。该算法充分利用正交调制符号同相分量和正交分量的独立衰落特性,达到检测中更加准确的软干扰删除。外信息转移EXIT图表明该算法比传统的逐符号软删除算法具有更低的临界信噪比。数值仿真也验证了提出的基于调制符号的分量删除的线性检测算法比采用调制符号级的删除具有更优的误码性能,并且仍然具有低复杂度的特性。

改进Turbo-BLAST检测算法及其仿真

Turbo-BLAST系统基于MMSE的迭代软干扰消除检测技术可有效克服由于V-BLAST的应用带来的多流干扰,但是在迭代检测译码过程中存在错误传播,并且收敛性较差,尤其在接收天线远小于发射天线时。而MAP迭代检测算法的性能接近最优,但复杂度随发射天线和调制阶数呈指数增长。所以本文把这两种算法相结合,提出改进的SIC-MAP/MMSE检测算法。仿真结果表明,在相同频谱利用率的条件下,这种新检测算法在性能和收敛性上明显优于MMSE的迭代软干扰消除(SIC-MMSE)检测技术。

基于LTE系统的一种低复杂度的球型译码算法

针对球型译码检测算法在信道条件较差时检测复杂度大的问题,在分析比较传统的检测算法的基础上,提出了一种降低球型译码复杂度的算法。该算法采用固定阈值作为可靠性判断标准,将迫零检测算法与球型译码算法相结合,首先利用迫零检测算法对传输数据进行检测,然后对迫零算法检测出来的数据进行可靠性判断,若检测出来的数据可靠性高则采用迫零算法作为最终结果,若可靠性较低则对数据进行球型译码,同时利用迫零检测结果来选择球型译码算法的初始半径。通过仿真得出,在4x4天线下该算法在保证误码率基本不变的情况下大大降低了球型译码的复杂度。

一种软输入软输出的迭代检测算法研究

MIMO技术在LTE-Advanced系统中扮演了重要角色,在不增加系统带宽和发射功率的前提下可极大提升系统的容量与性能,被认为是无线通信领域的重大技术突破之一。信号检测技术对整个MIMO系统的性能起着至关重要的作用,也是当前研究的热点。文章针对目前广泛采用的基于MMSE处理准则的MIMO信号检测方法提出一种以MMSESIC为核心的迭代译码检测算法方案,并与MMSE软检测算法和ML软检测两种算法进行对比分析,结果证明该迭代算法是很有吸引力的检测技术。