基于BICM的高效编码协作方案及性能分析

提出一种基于比特交织编码调制(BICM)的高效编码协作(CC)方案,该方案中协作用户编码比特分为两帧,每一帧都通过BICM调制发送,通过结合比特交织器满足高阶调制星座符号的不同比特经历的衰落独立.一方面,论文分析了该协作方案在不同信道下的成对错误概率,并进一步推导了错误比特概率上界.理论分析以及仿真结果都表明:准静态衰落信道下,基于BICM的高谱效率编码协作方案仍然可以获得完全分集;而快衰落信道下,编码协作没有分集.另一方面,论文针对提出CC方案中映射方式以及交织器的设计进行研究,得出GRAY映射仍然是协作用户采用的最佳映射,且两帧的交织器不同更利于提高性能.

基于Polar码的BICM系统在AWGN信道中的性能

为了研究Polar码在编码调制(CM)系统中的性能,提出了一种基于Polar码的比特交织编码调制(BICM)系统.分析了高斯白噪声(AWGN)信道中不同调制方式对系统误比特率(BER)性能的影响,并将所提系统的BER性能与基于低密度奇偶校验(LDPC)码的BICM系统性能进行了对比.仿真结果表明,在QPSK调制下,基于Polar码的BICM系统与基于Polar码的无编码调制系统的BER曲线几乎完全重合;而在16QAM调制下,当码长较大时,基于Polar码的BICM系统较基于Polar码的无编码调制系统最大节省0.8 d B的比特信噪比.当信道编码码长为1 024、码率为0.5时,在中高比特信噪比区域上,基于Polar码的BICM系统可比基于LDPC码的BICM系统获得至少2 d B的比特信噪比增益.

基于硬判决的BICM-ID的Turbo均衡及其改进

传统的接收机中均衡器和信道译码器是相互独立的,Turbo均衡是一种联合均衡和译码技术,通过迭代在均衡器和译码器之间交换外信息,从而获得更好的性能。将Turbo均衡中的软干扰抵消(SIC)算法应用到基于硬判决的BICM-ID系统中,并对其进行改进。仿真结果表明在不同衰落程度的ISI信道中算法能有效收敛,且系统均衡后性能随着信噪比的增加越来越接近AWGN下性能。

一种BICM-ID系统中的迭代盲信道估计算法

提出一种基于硬判决BICM-ID系统中的迭代盲信道估计算法。该算法基于最大似然估计(ML)同步算法,利用BICM-ID译码产生的硬判决信息,通过迭代地在信道估计和解码之间交换信息来完成联合信道估计和解码。仿真结果验证了算法的有效性,并分析了信噪比和块衰落信道的块长对迭代信道估计性能的影响。

基于卷积码、LDPC码、Turbo码的BICM-ID性能的研究

比特交织编码调制迭代译码(BICM-ID)是一种编码、调制和迭代译码相结合的技术,主要应用于无线通信中的信道编译码.BICM-ID在结构设计上加入了比特交织器和软输入软输出(SISO)译码器,结合迭代译码,最终实现次优译码.不同的编码方法在BICM-ID系统中也有着很大的性能差异,针对几种常见纠错编码方法——卷积码、Turbo码、LDPC码,在BICM-ID系统下的误码率性能进行比较.仿真得到系统在AWGN信道和Rayleigh衰落信道下的误码率曲线,表明不同纠错编码的BICM-ID系统性能与理论分析相一致.

基于LDPC码的BICM与基于卷积码的BICM-ID的性能研究

研究了基于LDPC的BICM和基于卷积码的BICM-ID在8PSK系统中的性能,并进行了仿真。

一种BICM-ID系统中的迭代载波相位恢复算法

提出一种基于软判决BICM-ID系统中的DD(Decision-Directed)迭代载波相位同步算法。该算法基于最大似然估计(ML)算法,利用BICM-ID译码产生的判决信息,通过迭代地在同步和解码之间交换信息来完成联合解码和载波相位同步。仿真结果验证了算法的有效性,较传统的相位同步算法具有更优的性能,随着信噪比的增大,更快地逼近理想同步性能。

BICM-OFDM中一种新型迭代信道估计算法

传统的信道估计与译码分开进行,信道估计可靠性不高.针对比特交织编码调制的OFDM系统(BICM-OFDM),提出了一种基于最大似然估计(ML)的信道估计算法,该算法联合译码进行迭代信道估计.利用比特交织编码调制(BICM)中迭代译码的软判决反馈信息,进行信道估计与译码之间的信息交换,实现了信道响应的逐符号更新.在短波宽带信道下的仿真结果表明,经过2次迭代,系统的误码率基本收敛.与传统ML等算法相比,该算法与理想信道估计性能相近.

BICM-ID系统中一种新颖的16QAM星座映射方案

针对传统Gray映射在中高信噪比区域内对系统性能改善有限,通过调整比特位置分配,基于互信息分析提出一种新颖的16QAM星座映射方案,该方案提高了映射比特位的不等保护度。并根据互信息设计准则,仿真分析了不同调制映射方案下BICM-ID系统的调制受限信道容量,仿真分析表明:在中高信噪比下,新映射方案较传统Gray映射方案在信道容量上的提高最高可达2.38bit/channel。

BICM-OFDM中基于ML算法的迭代信道估计

基于最大似然估计(ML),提出了一种新的联合译码的迭代信道估计算法。该算法利用比特交织编码调制(BICM)中迭代译码的硬判决信息,进行信道估计与译码之间的信息交换。在基于BICM的OFDM系统(BICM-OFDM)中,在短波宽带信道下的仿真结果表明,经过4次迭代,系统的误码率性能收敛。与传统ML算法相比,算法可有效的提高估计精度。

基于软判决的BICM-ID在Rayleigh信道下的性能研究

从理论上对不同映射方式下的BICM-ID系统在Rayleigh衰落信道中的性能做了分析和估计,通过3种映射方式(SP,SSP,Gray)下BICM-ID系统的性能仿真,对理论分析进行了验证。仿真结果和理论分析吻合,在Rayleigh衰落信道下,SSP映射性能最佳。与其他编码调制方式(TTCM,BICM)的性能相比,在Rayleigh衰落信道下,随着信噪比的增加,BICM-ID性能要优于其他编码调制方式。

基于BICM-ID-SSD的多用户编码协同系统性能分析

在多用户协同模型中,将协同伙伴数目与信号空间分集中星座维数相结合,提出了一种高效的编码协同方案。采用比特交织编码调制技术,目的端通过信号空间分集和迭代译码提升系统性能。推导了衰落信道下协同传输的理论性能一致界,进行了系统性能仿真,并重点分析了信号空间分集中星座维数、协同程度及星座映射关系对系统性能的影响。理论分析及仿真结果均表明:快衰落信道下,信号空间分集会带来额外的增益;在快、慢两种衰落信道下,通过协同程度的增加及最佳映射关系的选择都可以带来系统性能的提升。

SNR估计误差对BICM-ID系统性能影响的研究

在BICM-ID(Bit-Interleaved Coded Modulation with Iterative Decoding,BICM-ID)系统或其他级联码系统中实现迭代检测接收机需要对信道的信噪比(SNR)进行估计。该文研究信噪比估计误差对BICM-ID系统性能的影响,分析各种译码算法对信噪比估计误差的敏感程度。理论分析和仿真结果表明max-log-APP算法对信噪比估计具有最好的鲁棒性,log-APP及其他简化算法对SNR估计误差的鲁棒性在SNR过估计时比SNR欠估计时好,原因在于各个算法所采用的修正函数不同。满足算法性能没有大的损失的SNR估计误差精度范围随着信道条件的改善而增大,通常在-2dB到+6dB之间。因此在非理想的信道状态信息条件下,max-log-APP算法是BICM-ID系统的最佳译码算法。

非理想信噪比估计对BICM-ID系统性能的影响

该文给出一种直观的信噪比估计非理想时的先验信息建模,使用外信息转移图较为全面地分析了非理想信噪比估计对带迭代译码的比特交织编码调制系统性能的影响,分析结果表明非理想信噪比估计对典型的星座类型和标号在高斯和瑞利信道下的影响相似;通过对不同帧长的系统性能比较可知,长帧下信噪比估计偏小在-3dB以下时性能会大大下降,而估计偏大则没有影响;而对于中短帧而言,在相同的偏差下,偏小的影响要大于偏大的影响;此外,还给出由拟合得到的8PSK高斯信道和16QAM高斯与瑞利信道下的信噪比估计算法,最后通过系统仿真验证了该算法的有效性。

基于LDPC的BICM系统星座映射方式分析

星座映射方式在BICM系统的设计中非常重要。将外信息传递函数(Extrinsic Information Transfer Function)曲线用于星座映射的设计,用Monte Carlo仿真给出了16QAM星座的几种星座映射方式的外信息传递函数曲线,结合EXIT曲线分析了星座映射方式对系统性能的影响。仿真结果证实了EXIT曲线在星座映射设计中的有效性。

BICM-OFDM系统中基于ML算法的迭代频偏估计

正交频分复用(OFDM)联合比特交织编码调制(BICM),是一种能够有效地抗频率选择性衰落的技术。由于载波频偏的存在会引起载波间干扰,导致系统性能的严重下降。针对BICM-OFDM系统提出了一种基于最大似然(ML)估计的迭代频偏估计算法。该算法充分利用了译码信息,分两步进行。首先,利用最大似然估计进行初始频偏估计,然后再利用BICM译码的硬判决反馈信息进行残留频偏估计。通过BICM迭代译码,更新译码反馈信息,提高频偏估计精度。在短波宽带信道下的仿真结果表明,在频偏为0～0.2的范围内,提出的算法经过3次迭代可有效地进行频偏估计。与传统最大似然估计算法相比,本文提出的算法提高了低信噪比下的频偏估计精度,并且提高了频偏估计范围。

基于EXIT图分析的BICM-ID系统SNR估计失配研究

研究了基于LDPC码的BICM-ID系统中,信道的SNR估计失配对于接收机性能的影响.提出了采用EX-IT图的分析方法,比较SNR过估计和欠估计对于解调器以及LDPC码译码器性能的影响,该方法不需要BER性能的仿真,简单直观.仿真结果表明不管是对于解调器还是LDPC码译码器,SNR过估计的影响相对较大,而欠估计则对性能的影响较小.

基于LDPC乘积码的BICM-ID方案性能分析

提出一种采用LDPC乘积码和BICM-ID相结合的编码调制技术。该方案编码采用LDPC乘积码,译码可以采取三个迭代过程:在解调器和译码器之间迭代,LDPC乘积码的分量码之间迭代,以及分量码内部迭代。因此采取合理的迭代译码策略,可以提高的译码效率。仿真结果显示,该方案在AWGN信道和Rayleigh信道条件下,与数字电视地面多媒体广播DTMB采用的编码调制方案相比具有更好的误比特性能。

LDPC编码的BICM迭代系统中的映射方案研究

迭代BICM(BICM-ID)系统的性能与调制星座符号的映射方式有关,本文利用EXIT图的方法,分析了各种星座符号映射方案对LDPC编码的BICM-ID系统性能的影响。分析表明,已有的卷积码编码的BICM-ID系统的映射方式的优化设计准则不再适用于LDPC编码的BICM-ID系统,应按照迭代系统的EXIT特性曲线相匹配的原则,将映射的优化和码字的特点联合起来考虑。计算机仿真验证了这个结论。

BICM-ID系统中的均匀重加权迭代译码算法

针对LDPC编码的BICM-ID系统,建立了正规因子图模型。从消息更新规则的角度,运用变分方法统一解释了均匀重加权置信传播算法和标准置信传播算法。将均匀重加权方法提高性能的特点与置信传播的特性相结合,推导出均匀重加权迭代译码算法,讨论了边出现概率对算法性能的影响。分别在高斯白噪声信道和不同调制方式下进行仿真实验。结果表明,提出的均匀重加权迭代译码算法性能均优于标准置信传播和差分映射置信传播等迭代译码算法。