极化码自适应连续消除列表比特翻转译码算法

极化码是一种新型的信道编码方法,并且具有较低的译码复杂度,第三代合作伙伴计划(3rd generation partnership project,3GPP)组织已经确定将极化码作为5G通信中增强移动宽带场景下的信道编码方案,目前极化码译码已经成为编码领域备受瞩目的研究热点。极化码连续消除列表比特翻转(successive cancellation list flip,SCLF)译码算法通过翻转不可靠的比特进行额外的SCL译码尝试来提高SCL译码性能。但SCLF译码算法为了提高译码性能而设置较大的路径保留数,导致译码复杂度偏高。通过动态选择路径保留数,提出了一种自适应连续消除列表比特翻转(adaptive-SCLF)AD-SCLF译码算法,该算法从较小的路径保留数(L=1)开始译码,并迭代地增加路径保留数,直到至少有一条路径通过循环冗余校验(cyclic redundancy check,CRC)校验,保证在译码性能不变的情况下降低译码复杂度。仿真结果表明,在加性高斯白噪声(additive white Gaussian noise,AWGN)信道和Rayleigh信道下,与传统SCLF译码算法相比,AD-SCLF算法在中高信噪比下明显降低了复杂度。

基于连续消除的正方形-菱形运动估计算法

在基于搜索起点预测和正方形-菱形算法(SDS)的基础上,结合连续消除算法(SEA),提出了一种新的运动估计算法:基于连续消除的正方形-菱形运动估计算法(SEA-SDS)。实验结果表明,该算法以比较小的代价取得了与全搜索算法(FS)相当的效果;在搜索次数和精度方面均优于菱形(DS)和正方形-菱形(SDS)快速运动估计算法。

一种噪声方差自适应的连续消除算法

对于实际的视频编码系统,由CCD摄像机等成像设备所获取的视频信号不可避免地会受到各种类型的噪声的影响。噪声的存在,不仅会对视觉意义上的图像质量产生影响,而且会对后续的编码效率产生负面影响。通过分析CCD噪声的特点以及噪声项对宏块的和范数差值(SND)与绝对差值之和(SAD)所产生的影响,研究了一种应用于噪声视频的两阶段连续消除算法。为了减少用于视频噪声估计的附加计算开销,从统计分析出发,提出了一种利用块匹配计算所得的SAD进行噪声方差估计的方法。实验表明,估计所得的噪声方差的精度,足以满足运动估计算法的需要;而基于噪声方差自适应的连续消除算法能以比连续消除算法少得多的计算代价,获得接近于全搜索的搜索精度。

系统极化码的翻转序列校验罗列连续消除译码算法

系统极化码具有比非系统极化码更好的误码性能,但目前尚无明确的系统译码算法,因此通常采用非系统译码与再编码级联的方式实现系统极化码的译码,但这会带来极大的译码时延。针对这个问题,本文提出了一种基于翻转序列校验罗列连续消除算法的系统译码方案。该方案具有路径自适应的特性,利用回溯更新过程消除了再编码过程,且通过更新校验交替策略极大降低了资源占用。研究表明,与基于AD-SCL的级联译码方案相比,改进方案能降低50%的资源占用与译码延时,且其误码性能稍有提高。

基于连续消除的六边形自适应搜索算法

结合连续消除算法提出了一种新的运动估计算法——基于连续消除的六边形自适应搜索算法,该算法采用六边形和小菱形搜索模板,并利用连续消除算法对每个待匹配点进行判断,减少待匹配点的个数。试验结果表明,该算法的搜索速度优于现有的快速运动估计算法,搜索精度接近于全搜索算法。

针对本田-山本码的改进的连续消除列表解码算法

本田-山本码(Honda-Yamamoto Codes)是当输入是非均匀分布的情况下,对极化码的编码进行改进的一种信道编码方式。极化码虽然可以在二进制对称信道上达到香农容量,但要求输入分布必须为均匀分布,这极大地限制了传输效率。为了提升传输效率,需要对输入信号进行概率整形(Probabilistic Shaping,PS),而本田-山本码可以作为一种概率整形方法,应用到开关键控(On-Off Key,OOK)调制中。针对本田-山本码的解码过程,提出了一种改进的连续消除列表解码(Successive Cancellation List Decoding,SCL)算法,利用整形部分的信息修剪多余的路径,从而提升纠错能力。仿真结果表明,应用于短码长时,所提算法与标准的连续消除列表解码算法相比,在误帧率10-3处取得了0.69 dB的增益。

极化码的连续消除译码性能改进方法

研究了极化码的连续消除译码性能改进方法。提出了两种改进算法,分别为双路径判决延迟译码和含阈值可变路径判决延迟译码。传统的连续消除译码算法为码树上贪婪算法,不能修正在当前节点之前的判决错误。利用判决延迟译码来为当前译码节点提供修正上一个节点判决错误的机会。提出的双路径和含阈值可变路径的判决延迟译码通过增加译码码树中的计算节点和增加存储空间来提升译码性能。仿真结果显示双路径判决延迟译码比较于传统的连续消除译码方式,对译码性能有1.1dB左右的增益,含阈值可变路径判决延迟译码有进一步的译码增益效果。

H.264中树状结构运动估计的连续消除算法

为减少视频编码标准 H.2 6 4中树状结构运动估计的高运算复杂度 ,将连续消除算法 (SEA )应用于树状结构的运动估计中。在性能完全相同的条件下 ,与 H.2 6 4整像素运动矢量全搜索算法相比 ,其块匹配运算量减少到原来的 1%～ 2 0 %。利用不同大小块之间因部分重叠 ,其运动矢量具有更强相关性的特点。提出了一种简单有效地确定运动矢量搜索初值的方法 ,并应用两种快速的目标运动矢量判定方法 ,改进了 SEA算法。在性能损失可以忽略的情况下 ,进一步将基本 SEA运算量降低到全搜索块匹配运算量的 0 .3%～4 %。

非理想连续干扰消除下非正交多址接入上行传输系统性能分析

非正交多址接入(NOMA)技术允许多个发送方共用同一个资源块,接收方通过连续干扰消除(SIC)解码出不同发送方的信息。然而,目前针对NOMA系统的研究大多基于理想SIC的假设,而没有考虑非理想SIC对系统性能带来的影响。针对此问题,该文在非理想SIC的假设下,针对单小区上行NOMA系统提出一套性能分析框架。首先,采用二项式点过程(BPP)对上行NOMA系统中基站和用户设备的空间分布进行建模。基于此模型,采用基于大尺度衰落的干扰消除顺序,对干扰消除的误差情况进行分析。进一步,基于随机几何理论和次序统计理论,推导出距基站由近至远次序为k的用户设备的覆盖概率,并采用平均覆盖概率衡量整个NOMA传输系统的可靠性。理论和仿真结果分析了远近次序、基站半径和发射功率等系统参数对传输可靠性的影响,并验证了理论推导的准确性。

基于连续干扰消除的毫米波MIMO系统混合预编码算法

该文研究多用户毫米波MIMO系统的混合模数预编码器和合并器设计。针对因信号传播漫散射造成的多用户间信号干扰问题,提出一种基于连续干扰消除(SIC)的鲁棒混合预编码算法。首先对信道矩阵进行正交分解,以消除来自已知用户信号的干扰,从而将含有非凸约束的多用户链路优化问题分解为多个单用户链路优化问题。然后采用相位提取算法逐个求解每个用户的最优传输链路,并结合最小均方误差(MMSE)准则求得多用户混合预编码矩阵。仿真结果表明,与现有的混合预编码算法相比,所提算法在强干扰环境下具有显著的性能优势。

波束成形辅助的连续干扰消除OFDMA初始测距算法

针对影响正交频分多址(OFDMA)网络中初始测距系统性能的多径信道频率选择性和多用户接入干扰(MAI)的问题,利用新一代无线通信系统基站的智能天线,提出一种新的波束成形辅助的多用户连续干扰消除初始测距算法.所提算法通过一组波束成形矢量,从空间上将一个小区分成若干个小的测距区域,抑制了其他小区域中测距用户的干扰,提高了每个小区域中测距用户的信噪干扰比.在每个小测距区域中,采用简化的连续干扰消除方法和自适应门限进行多用户测距码检测和时偏估计.计算机仿真结果表明,与已有连续多用户检测干扰抵消(SMUD)算法相比,在15个测距用户和SNR为-6dB时,所提出的算法比SMUD算法的正确检测概率提高了80%.

时变信道OFDM系统一种改进的连续ICI消除法

提出了一种改进的连续子信道间干扰(ICI)消除法,有效地消除OFDM信号在时变信道下产生的ICI。该方法检测出每一子信道上的数据后,立即估计并消除该数据对其他所有子信道产生的ICI,因此提高了下一子信道的检测精度。在Jakes模型产生的时变信道下进行仿真,结果表明,与传统的并行ICI消除法在迭代次数和运算量相同条件下,本算法具有较快的收敛性和较高的性能。

V-BLAST系统中基于子空间跟踪的自适应连续干扰消除接收机设计

V-BLAST系统中,当存在信道估计误差时,基于最小均方误差(MMSE)的传统连续干扰消除(SIC)检测器检测性能较差,同时运算量也相对较高。针对这些缺陷,通过利用子空间跟踪算法和Hermitian矩阵扰动理论,提出一种新的自适应混合SIC检测算法及其对应的最优检测顺序。最后的模拟结果显示这种算法不仅提高了检测性能,同时对信道估计误差也有一定的免疫性。

基于连续干扰消除的超奈奎斯特信号迭代接收技术

为了消除超奈奎斯特(FTN)调制技术引入的干扰,设计了基于连续干扰消除(SIC)的Turbo迭代均衡接收机。对于单载波FTN系统,首先建立了FTN信号等效模型,然后接收机根据等效模型和译码器输出的软信息重建干扰,并通过多次连续干扰消除和译码逐步消除,具有较低的复杂度。同样地,在多载波FTN系统中,根据译码器输出的软信息和成型脉冲的时频特性重建引入的干扰并通过多次迭代给予消除。仿真表明,在加速因子不是太小时,基于SIC-Turbo均衡的接收机能够有效消除干扰,可获得近似正交传输时的误码性能。

基于簇间干扰消除的静态基站协作策略

在分析了上行链路静态分簇基站协作策略及动态分簇基站协作策略的基础上，提出了一种基于簇间干扰消除的静态基站协作策略。运用此策略时，协作基站采用线性波束成型或连续干扰消除技术，对邻簇的边缘用户进行干扰抑制，有效地消除簇间干扰；对簇内用户采用线性波束成型，抑制簇内多用户间的干扰。仿真表明，此策略性能优于单小区处理策略和静态分簇策略，在某些情况下甚至超出动态分簇策略，有效地消除了小区间干扰，改善了用户公平性，提高了频谱效率，同时减少了动态分簇策略所需的算法复杂度。

TH预编码的超奈奎斯特系统残余干扰消除算法

超奈奎斯特(Faster-Than-Nyquist,FTN)技术能够有效提高传输系统的频谱效率,然而代价是引入了严重的码间串扰(Inter-Symbol Interference,ISI)。在基于Ungerboeck模型的FTN系统中的发送端使用TH预编码(Tomlinson-Harashima Precoding,THP)并不能完全有效消除FTN系统所引入的ISI,会存在残余ISI。对此,针对FTN系统中的残余干扰提出了两种接收端检测算法,分别是基于后向串行干扰消除(Backward Serial Interference Cancellation,BSIC)的无迭代检测算法和基于连续干扰消除(Successive Interference Cancellation,SIC)的Turbo迭代均衡改进算法,并通过蒙特卡洛方法寻找最优的扩展取模间隔。计算机数值仿真结果表明,在选定的扩展取模间隔下,两种接收端检测算法在FTN系统的加速因子为0.8和0.9时均能有效消除FTN技术所引入的ISI,其误码率趋近于奈奎斯特正交传输性能。

基于非均匀量化的极化码SCL译码器FPGA实现

针对现有均匀量化的连续消除列表(Successive Cancellation List,SCL)译码算法中存储资源消耗大、布线延迟高的问题,提出了一种采用5 bit非均匀量化方案的SCL译码算法。该算法保留均匀量化中的对数似然比(Log-Likelihood Ratio,LLR)迭代计算方法,采用5 bit非均匀量化LLR,在LLR计算模块中设计查找表(Look-Up-Table,LUT)转为6 bit均匀量化LLR用于计算。仿真结果表明,提出的5 bit非均匀量化SCL译码相比于6 bit均匀量化SCL译码器,在码率R=1/2、列表宽度L=2和L=4时,误帧率(Frame Erasure Rate,FER)性能损失在0.1 dB以内。在硬件资源消耗方面,与6 bit均匀量化译码器相比,5 bit非均匀量化方案译码器在L=2时触发器(Flip-Flop,FF)和块随机存取存储器(Block Random Access Memory,BRAM)存储资源消耗分别减少了10.9%和22%,吞吐量增加了24%;L=4时FF和BRAM分别减少了10%和18.1%,吞吐量增加了17.5%。

多用户全双工协作PNOMA系统非正交率控制及功率分配优化算法

传统NOMA系统远近用户设备(User Equipment,UE)之间在时频资源上信号完全重叠,以期获得最高的频率利用率,但其中UE之间的干扰也成为核心问题之一.部分NOMA(Partial NOMA,PNOMA)系统由于仅在部分频段实现NOMA共存,因此可以优化协调UE之间的干扰.相较于传统NOMA系统,PNOMA系统能够极大地降低非理想连续干扰相消(imperfect Successive Interference Cancellation,ipSIC)对于系统和速率的消极影响.基于全双工协作NOMA(Full Duplex Cooperative NOMA,FD-CNOMA)系统和PNOMA系统,本文提出了一种全双工协作部分NOMA(FDCPNOMA)方案以优化UE之间干扰,提高系统可达速率.考虑由一个基站和若干个远近UE构成的FD-CPNOMA系统,针对实际中存在非理想连续干扰消除问题,本文给出了UE配对、非正交率控制及功率分配的优化算法,并推导了此模型下UE中断概率闭式解.仿真结果表明,本文提出的UE配对方案性能优于其他三种配对方案,所提出的PNOMA系统最大可达速率均优于相应的传统NOMA系统,提出的FD-CPNOMA系统在低信噪比下的最大可达速率比半双工协作部分NOMA(HD-CPNOMA)系统和PNOMA系统分别高出95.42%、44.06%,并且在高信噪比下可以较好地实现UE间公平性和平均可达速率的折衷.

固体粉粒料气力输送系统中静电消除系统的分析探讨

静电消除系统是固体粉粒料气力输送系统内常用的一种安全设备,为了提高输送易燃易爆固体粉粒料的安全性、降低粉尘燃爆的危险性。目前固体粉粒料气力输送系统中的静电消除系统多为间歇式采样,这种类型的静电消除系统存在间歇期间无监测数据更新的工况,消电器电荷无法随机调节等缺点。通过分析间歇式采样静电消除系统存在的问题及解决办法,探讨改进升级后全自动在线监测静电消除系统与改进前间歇式静电消除系统的区别。结合实际工程,验证新型连续式静电消除系统的消电效果。

一种基于SIC-CDM的低复杂度混合波束赋形方案

为了平衡毫米波大规模多输入多输出系统的性能和硬件开销,降低系统功耗,以频谱效率为优化目标,在部分连接结构下提出了一种收发端联合设计的低复杂度混合波束赋形方案。首先,基于连续干扰消除将原始优化问题转化为多个子阵的速率优化问题;然后,利用坐标下降法完成模拟波束赋形矩阵设计;最后,引入等效信道矩阵大幅降低矩阵维度,再对其进行奇异值分解获得数字波束赋形矩阵。仿真结果表明,与其他算法相比,所提算法在系统功耗降低的同时保持了较优的性能,且性能逼近部分连接结构的最优方案。