基于非均匀星座的改进ARQ方案及其性能分析

本文针对调制阶数大于 4 的 MPSK 和 MQAM 调制,在重传中采用非均匀星座图和符号比特重新排序,提出了一种改进的 ARQ 方案。通过对 AWGN 信道下 ARQ 方案进行理论分析和数值仿真,表明基于非均匀星座的新方案在信道条件较差时能有效地提高重要比特的可靠性,若重传中结合符号比特重排和分组合并,则可使接收端解调合并后的比特可靠性趋于均匀且总体得到提高,从而有效地减少重传次数,提高系统的吞吐率。由于本文所提方案并不改变调制解调规则和数据分组长度,故容易实现和控制。

一种基于8×8非均匀星座的不等差错保护方案研究

针对传统等差错保护(EEP)系统不能很好保护传输数据中重要数据的缺点,提出一种基于格状编码调制(TCM)的8×8非均匀星座不等差错保护(UEP)方案,接收端采用一个软输出Viterbi译码器进行重要和不重要码流的联合译码,使接收端系统得到简化,同时还可获得一定的编码增益。仿真结果表明,该UEP方案能使重要码流相对于不重要码流有很大的编码增益,且此编码增益可通过调节非均匀星座相关参数来改变。

基于免疫克隆算法的非均匀星座优化

针对在使用均匀调制星座时比特交织编码调制容量与香农容量差距较大的问题,提出使用免疫克隆算法进行非均匀星座优化。该算法分为两层迭代:外层迭代通过仿真误比特率性能得到当前星座的工作点(信噪比);内层迭代在外层迭代得到的工作点下通过克隆、变异、替换等操作得到新的星座。仿真结果表明,与均匀星座以及美国高级电视系统委员会发布的第三版地面数字电视标准中所采用的非均匀星座相比,该算法优化的星座可有效提升系统容量及误比特率性能。因此,提出的算法适合用于非均匀星座优化。

不等概率可变长符号联合信源信道编码的调制

传统的信源信道编码调制,都是基于四十年代香农分离理论的比特级和定长符号级解调译码,采用均匀分布和等概率的星座映射,在资源受限的无线通信系统中,难以与动态变化的多径信道相匹配,不可逾越通信技术发展所面对的可靠性墙和功耗墙等障碍.本文针对比特级和定长符号级调制/解调译码框架的局限,将变长信源信道编码与非等概率、优化的非均匀APSK(Amplitude Phase Shift Keying)调制星座映射相结合,提出了不等概率可变长符号联合信源信道编码的调制方法.仿真实验结果表明:该方法在10的-5次方量级的符号差错率下,同现存的符号级2D-8PSK方法比较,至少可获得约2.5dB的功率信噪比增益,同现存的比特级16APSK方法比较,至少可获得约1.1dB的功率信噪比增益.

基于高性能编码调制映射的联合解调译码方法

对于功率受限的加性高斯白噪声(Additive White Gaussian Noise,AWGN)信道,当具有高斯分布的信号作为信道输入时,信息传输性能接近信道容量.为了传输性能接近容量限,本文采用优化的非均匀排布APSK(Amplitude Phase Shift Keying)星座取代传统的多维QAM(Quadrature Amplitude Modulation)调制星座图,利用二进制交换算法(Binary Switching Algorithm,BSA)进行星座图的反馈后哈姆尼克均值优化,设计了一种新型的"4+12F-APSK"非均匀排布的星座映射方案,并与BICM-ID(Bit Interleaved Coded Modulation-Iterative Decoding)解调译码相结合,提出了基于高性能编码调制映射的联合解调译码方法,有效地解决了接近信道容量限的联合解调译码的难题.实验结果表明,在瑞利衰落信道误比特率在10的-5次方量级时,该方法比传统的MSEW(Maximum Squared Euclidean Weight),GRAY,SP(Set Partitioning)三种矩形QAM调制方案的译码性能至少改善0. 6dB;在AWGN信道误比特率在10的-3次方量级时,该方法比传统的MSEW和GRAY映射至少改善0. 3dB.同时,与其他16APSK映射方案相比,该方法无论是在瑞丽衰落信道还是在AWGN信道条件下,在相同的误比特率量级上,都具有1dB～2dB的译码性能增益,有效地逼近了传输容量限.该方法在移动通信和电视广播通信等资源有限网络中具有广泛的应用前景.