大气激光通信系统中π-旋转LDPC码的设计与性能分析

提出将π-旋转LDPC(low-density parity-check codes)码应用于大气激光通信系统中,介绍π-旋转LDPC码的编码方法和BP(belief propagation algorithms)译码算法,在加性高斯白噪声信道下,对BP译码在概率域、对数域以及最小和译码时的译码性能进行比较,在误码率为10-5时,最小和译码比对数译码信噪比改善1 dB.在各种典型天气条件下对大气激光通信系统中采用π-旋转LDPC码的系统性能进行仿真分析.结果表明,在大气激光通信系统中采用LDPC纠错码,当误码率为10-6时,系统信噪比改善了约5 dB,获得了良好的纠错性能,提高了系统性能.

基于IEEE802.11a标准的LDPC编码的OFDM无线通信系统

基于IEEE802 11a无线局域网标准,深入研究了LDPC码编码的OFDM无线通信系统。针对此系统,提出了简化的LDPC码编码调制译码初始化算法。该算法不需信道噪声功率,根据星座图上符号间的距离计算接收符号的后验概率,然后得到译码所需要的初始对数似然比消息。仿真结果表明,在多信道下系统上有较好的性能,初始化算法是有效的。

基于非正则LDPC编码的OFDM高阶调制系统

为了改善OFDM系统的误码性能,研究了具有良好度分布的非正则LDPC码的生成算法,提出了一种基于非正则LDPC编码的OFDM高阶调制系统。仿真结果表明了基于非正则LDPC编码OFDM高阶调制系统具有良好的误比特率和误帧率特性。和无编码OFDM系统相比,非正则LDPC编码的OFDM系统采用QPSK及16-QAM调制时,在AWGN信道下,当误比特率(BER)为1-0 5时,分别节约7 dB和2.4 dB左右的信噪比;在R ay leigh衰落信道下,当BER为1-0 2时,分别节约9 dB和5 dB左右的信噪比。

基于原模图LDPC码的电视频带认知MIMO系统

如果采用现有认知无线电系统方案，那么认知用户（cognitive user，CU）使用电视频带会面临电视信号干扰问题．为此，提出一种基于原模图LDPC码的电视频带认知无线电系统干扰抑制方法．将原模图LDPC码与虚拟MIMO应用到认知无线电系统中，通过对发送数据流的信道编码与MIMO空时处理来抑制电视信号干扰和噪声干扰．其核心是利用认知用户问信道衰减与电视台发射机和认知用户之间信道衰减的差异，在认知用户接收端将电视信号和信道噪声视为新的噪声．通过原模图LDPC码译码，可以使认知用户接收端抑制电视信号干扰．在理想情况下，所提出的电视频带认知MIMO系统方案能够增加通信容量约O．62—0．76倍．仿真分析表明，在瑞利平坦衰落信道，所提方案与直接方法相比可得到约12dB的编码增益，并能有效抑制电视信号干扰．

MIMO-OFDM系统中LDPC码的改进型最小和译码算法研究

LDPC码的译码通常是利用BP译码算法来实现的,但是BP译码算法的硬件电路复杂.虽然最小和译码算法能够简化BP译码算法,但它是以牺牲性能为代价的.为了让译码算法在复杂度和译码性能之间取得较好的折衷,针对最小和译码算法的性能缺陷,利用最小均方误差准则,提出一种改进型最小和译码算法,最后将该算法应用于M IMO-OFDM系统中.仿真结果表明,与BP译码算法以及最小和译码算法相比,改进型最小和译码算法能够在降低算法复杂度的同时保持良好的译码性能.

基于LDPC码的单载波频域均衡系统

该文设计了一种联合判决-反馈均衡的单载波频域均衡(SC-FDE)系统,该系统用固定波形的短pn序列取代常规SC-FDE系统中的循环前缀(CP),并以多个短pn序列组成的长PN序列作信道训练从而解决快变信道的初始估计和跟踪问题。针对该系统,一种在时域内对接收的多个训练序列进行平均,然后提出了在频域对信道信息进行估计的信道训练算法,该算法与传统SC-FDE系统相比,其计算复杂度较低。另外,提出了一种增加纵向校验的LDPC码用于该系统中降低信噪比门限,提高系统的整体性能。仿真结果表明在多径衰落信道中,此系统可获得较为理想的结果。

LDPC码在加密系统中应用的约束条件

该文首先给出了基于LDPC码公钥加密系统中授权用户获取明文的置信传播迭代译码算法,并得出了在明文信息等概的情况下授权用户要成功获取明文,私钥所需满足的必要条件。然后根据置信传播递归迭代算法分析了公钥参数设计的充分必要条件。最后通过仿真验证了私钥和公钥参数设计的正确性。

阈值系统中的LDPC译码随机共振及应用研究

研究阈值阵列系统中低密度奇偶校验码(LDPC)的译码随机共振现象。经过LDPC编码调制的信源序列通过阈值阵列系统添加独立同分布的高斯噪声,接收端采用BP迭代译码算法,译码性能以误码率为测度。仿真结果表明,当信号是阈下时,噪声强度增加,误码率先降后增,随机共振发生,且在阈值单元个数较多时,随机共振现象越明显;当信号是阈上时,噪声总是恶化译码的性能,随机共振不存在。进而研究莱斯噪声作用下的译码随机共振现象,并发现存在阈上随机共振。最后推广到图像在LDPC编译码系统中传输的实际应用中,证实了噪声对其传输效果的明显改善作用。这些结果显示了非线性系统信道译码中噪声的改善作用,扩展了随机共振在信道译码中的应用。

采用速率兼容LDPC码的AMC-ARQ系统性能分析

本文首次提出基于速率兼容低密度校验码(low-density parity-check,LDPC)的物理层与数据链路层跨层联合设计方案。从利于系统实现的角度出发,首先提出了一种构造速率兼容LDPC码的删除方案,不但简单易行,而且具有与随机删除相似的误码率性能。然后以该速率兼容LDPC码为前向纠错码,在物理层采用自适应编码调制技术(adaptive modulation and coding,AMC),数据链路层采用选择重传自动请求重传协议(automaticrpepeat reQuest,ARQ),研究了系统在Nakagami-m衰落信道下的吞吐量。计算机仿真结果表明,采用速率兼容LDPC码的AMC-ARQ系统,其吞吐量要优于单独采用AMC或者ARQ。

π旋转LDPC码在MB-OFDM超宽带系统中的性能分析

利用π旋转LDPC码设计多带正交频分复用超宽带的实现方案。系统在基带内利用基于128点FFT变换的OFDM调制解调方案。运行时,发射端的二进制消息在进行QPSK调制前利用π旋转LDPC编码器进行编码。经QPSK调制后的数据通过串/并转化器后,进行128点的IFFT变换。为制止时间域复基带信号的ISI与内载波干扰的影响,在UWB信道前加了一个循环前缀。通过仿真计算,π旋转LDPC码优于并行级联卷积码的性能。

利用EXIT图分析信源码率对双LDPC码系统的影响

双LDPC(DLDPC)码系统是一种高性能的信源信道联合编码系统,但是其性能在很大程度上受到信源码率的影响。为了从理论上分析信源码率对DLDPC码系统的影响,推导了外信息转移(EXIT)函数,并利用EXIT图分析了信源码率对DLDPC码系统的影响,理论分析结果与实际仿真结果一致。进而利用EXIT图估算出DLDPC码系统在不同信源熵情况下的信源码率门限值,该门限值可以用来指导实际系统中信源码率的选取。所提出的分析方法比传统的蒙特卡罗仿真法更加简捷、直观。

基于RC-LDPC码的PCM/FM遥测数据传输系统设计与分析

高效可靠的遥测数据传输对于各类飞行任务具有重要的意义。将码率兼容低密度奇偶校验码RC-LDPC(Rate-Compatible Low-Density Parity-Check Codes)应用于PCM/FM遥测数据传输系统,通过改变码率来应对时变的信道环境,充分提高无线信道的资源利用,满足遥测数据高速率数据传输需求。仿真结果表明,相较于固定码率传输系统,基于RC-LDPC码的PCM/FM遥测数据传输系统具有良好的传输性能。

具有低复杂度的LDPC已编码非相干酉空时调制系统设计

提出一种克服无线信道瑞利衰落和高斯白噪声干扰的非相干编码调制MIMO系统方案。纠错码采用IEEE802．16e中的非规则QC-LDPC码，非相干调制采用基于三角函数的酉空时调制（SC．USTM）。在接收端，推导出SC-USTM的最大后验概率（MAP）解调算法；为了降低复杂度，构造了SC-USTM的双解调器方案；为了改善双解调的性能，在置信传播（BP）迭代解码器和MAP解调器之间引入了迭代反馈机制。仿真实验表明LDPC己编码SC-USTM的MIMO系统比未编码USTM的MIMO系统在10-5误码率时，性能改善15～17dB，并且整个系统具有较低的计算复杂度。

强干扰环境下LDPC编码慢跳频系统的传输方法设计

为进一步提升跳频通信系统抗干扰能力,基于低密度奇偶校验(Low-density Parity-check,LDPC)编码慢跳频抗干扰通信系统模型,提出了一种“比特预存储”的码字传输方法,将编码后各分段中的部分比特以“列重大小”的选择方式进行复制,并随机预存储在其他分段前端,在接收端对被干扰比特置零处理后,进行比特的合并还原,并完成译码。仿真分析表明,在强干扰环境下,所提方法能够根据不同通信场景对通信质量的要求,灵活选择不同的存储比例,以可承受的代价将纠错能力从原方式纠正6跳错误的基础上提高到纠正7跳甚至8跳的错误;同时,所提方法在不同干扰条件下的抗干扰性能较原传输方式均有较大幅度的提升。

基于简化高阶调制算法的LDPC编码OFDM系统

低密度校验码(Low Density Parity Check codes)的重新发现是继turbo码之后信道编码领域又一里程碑事件。LDPC码凭借其优异的性能和较低的译码复杂度,被广泛的运用于各种高速通信系统。本文提出了采用简化高阶QAM的LDPC编码OFDM系统(LDPC-COFDM),在保证高效可靠传输的同时降低了实现复杂度。仿真结果显示这种算法在AWGN和多径衰落信道下均具有良好的性能。

T-MMB系统中LDPC码译码器的FPGA设计与实现

本文设计了一种符合手机电视T-MMB标准的信道译码解决方案,并进行了MATLAB仿真和FPGA的实现。同时针对部分并行结构的准循环低密度校验(QC-LDPC)码译码器,提出了基于块RAM的高效存储方法。该方法既可以同时读取用于运算的校验节点信息或变量节点信息,又可以实现在同一块RAM中存储不同子矩阵对应的校验节点信息或变量节点信息,不仅避免了块RAM资源的浪费,而且减少了译码器实现所需的存储资源数量。在Xilinx公司Virtex-4系列的FPGA上的实现结果表明,与传统的子矩阵与块RAM一对一存储的译码结构相比,本文提出的QC-LDPC码译码器设计方法能够在减少块RAM数量的同时有效地提高系统的时钟频率和译码吞吐量。

基于卫星ATM传输系统的LDPC码构造方法研究

在卫星ATM传输系统中,由于信道的高误码率,要求对ATM信元进行有效的误码保护。LDPC码是一种性能优越的纠错码。文章针对卫星ATM传输系统构造了一种新型的非规则LDPC纠错码,并对规则和非规则LDPC码进行仿真对比。仿真结果表明,对小于6个ATM信元进行纠错保护时,非规则LDPC码和规则LDPC码具有相似的性能;当被保护信元数超过6个时,非规则LDPC码具有更优越的性能。

基于HSPA+系统的LDPC译码研究

HSPA+系统中引入了LDPC码、上行16QAM、下行64QAM、MIMO等新技术,成为后3G的发展方向。本文在AWGN信道环境下,利用UMPBP_Based译码算法,分别在BPSK、QPSK、16QAM调制方式下对LDPC译码算法进行仿真,仿真结果表明,LDPC码非常适合在HSPA+系统中,表现出其优越的性能。

航空通信系统中的LDPC编译码研究

低密度奇偶校验码(LDPC)是目前最优秀的码字之一,其接近香农传输极限的性能使其成为第五代通信系统(5G)唯一的数据信道编码。介绍了LDPC码的编译码原理和迭代译码结构,并对码长为4096,码率为1/2的LDPC码进行MATLAB仿真和FPGA工程实现。仿真结果和工程实现结果均表明:所选取的LDPC码实现简单,性能优异,对航空通信系统中信道编码的选取具有重要的指导意义。

大容量光通信系统中规则LDPC码的研究

为研究规则LDPC码在大容量光通信系统的性能,对不同列重和不同迭代次数的短规则LDPC码在大容量光信道中的误码率性能进行了数据仿真。发现确定码长的规则LDPC码,存在最优的列重,使得在相同的冗余度时,最大程度地改善大容量光通信系统的性能;此外,误码率随迭代次数的增加具有收敛的特性,LDPC码译码时应合理地选取迭代次数。