Quad-Level Cell NAND Design and Soft-Bit Generation for Low-Density Parity-Check Decoding in System-Level Application

QLC（Quad-Level Cell） NAND flash will be one of the future technologies for next generation memory chip after three-dimensional（3D） TLC（Triple-Level Cell） stacked NAND flash. In QLC device, data errors will easily occur because of 2~4 data levels in the limited voltage range. This paper studies QLC NAND technology which is 4 bits per cell. QLC programming methods based on 16 voltage levels and reading method based on ＂half-change＂ Gray coding are researched. Because of the probable error impact of QLC NAND cell＇s voltage change, the solution of generating the soft information after XOR（exclusive OR） the soft bits by internal read mechanism is presented for Low-Density Parity-Check（LDPC） Belief Propagation（BP） decoding in QLC design for its system level application.

埕海1-1区浅软地层安全高效通井技术

埕海1-1区块采用水平井开发,主要钻遇地层为明化镇组和馆陶组的松软砂泥岩地层,井眼易蠕变缩径,加之大位移和双增三维轨迹因素,导致该区块二开311.15 mm井眼通井作业风险高,容易划出新井眼。通过设计一种通井领眼钻头,优化通井钻具和通井技术措施,形成了埕海1-1区浅软地层安全高效通井技术,解决了浅软地层通井遇阻易划出新眼、大井斜长稳斜段井眼清洁效果差等难题。现场应用1口井,通井时效提高12.34%,并为区块首口井全漂浮下套管顺利实施提供了良好的井眼条件。该技术对于浅软地层大位移井的安全施工及提速提效具有一定意义。

定向双齿结构对PDC钻头破岩效率及侧向力的影响

针对钻头在软硬夹层中钻进时,由于PDC钻头破岩效率低以及侧向力激增引发钻柱横向振动和涡动,导致钻头过早失效的问题,设计了一种具有定向双齿结构的PDC钻头,并通过双齿切削有限元模拟,研究了不同布齿参数的定向双齿结构对破岩效率和局部侧向力平衡的影响。结果表明:定向双齿结构能够有效提高破岩效率,双齿间距对机械比功的影响较小,相比单齿切削机械比功减小约5.60%~6.50%;双齿夹角能够显著影响机械比功,当双齿夹角为160°时,相比单齿切削,机械比功减小约96.36%~113.82%;相同侧转角情况下,双齿夹角布齿的侧向力比单齿切削减小约33.40%~74.20%,能够有效提高钻头在过渡地层和定向钻井时的局部侧向力平衡,从而提高钻头整体力平衡效果。该研究可为PDC钻头布齿优化设计提供参考和依据。

无线通用串行总线的双载波解调技术

双载波调制技术是无线通用串行总线系统在高速率传输时的调制模式,根据双载波调制技术提出软比特、最大似然、数似然比3种解调方法,采用频率分集和信道状态信息作为辅助解调技术来提高系统解码性能。实验结果证明,在频率分集和信道状态信息2种辅助解调技术下,使用数似然比解调方法能使无线通用串行总线系统传输性能达到最大。

比特软值的部分重传混合ARQ方案

针对比特软值较小的比特是重传时造成数据包出错的主要原因,提出了基于比特软值的部分重传混合ARQ方案,在重传时首先传输比特软值较小的比特;研究了该方案在重传之后各个比特的平均软值,并推导了在高斯白信道下重传前后不同比特的误比特率。理论分析和数值仿真表明,该方案在部分重传的情况下也能较好地平均各个比特之间的软值,从而提高了系统的吞吐性能。

认知无线电基于感知信息量化的合作频谱感知

针对认知无线电频谱感知性能的提高与传输开销的矛盾,研究了一种基于感知信息量化的合作频谱感知模型,在此基础上,研究了感知信道信噪比、认知用户数对检测概率的影响以及感知时间、信噪比对虚警概率和吞吐量的影响,并将检测性能与软判决和硬判决比较。理论分析和仿真结果表明,该方法在每个认知用户只增加1 bit传输开销的前提下能够极大地改善检测性能,实现了频谱利用率与传输开销的较好权衡。

煤矿软岩扩孔钻头研发及其锚固效果试验研究

针对煤矿松软破碎软岩巷道采用锚杆支护时锚固力普遍偏低、达不到设计要求的问题,开发了煤矿软岩钻孔顶部扩孔钻头,并分别在实验室和煤矿井下现场进行了扩孔效果和扩孔锚固性能对比试验。试验结果表明:新研制的扩孔钻头在扩孔段扩孔直径比普通钻孔直径大5.3 mm左右,煤矿井下100 mm短锚固拉拔对比试验时,扩孔钻孔锚杆最大锚固力达112.3 k N,为普通钻孔锚固力的1.55倍。并且在树脂锚固剂和钻孔煤岩壁之间发生脱锚后,良好的机械摩擦阻力使锚杆锚固力一直保持基本不变,充分反映了软岩扩孔锚固的良好效果。

快速生成QAM比特置信度软判决度量的算法

在现代通信系统中,为了保证高的信道解码增益,信道解码器均采用软输入技术。传统的软判决度量大多是基于最小欧氏距离准则生成,该文提出一种基于比特置信度快速生成QAM软判决度量的算法,通过将比特置信度引入到QAM软判决度量的计算中来减少计算的复杂性。相比基于最小欧氏距离的软判决度量生成算法,该文提出的方法在保证信道解码器性能的前提下,减少了生成软判决度量的运算量。应用于中国数字电视地面传输标准DTMB系统的仿真结果表明,该文提出的软判决度量生成算法虽然降低了计算量,但性能几乎没有任何损失,具有良好的性能和可实现性。

下筛管专用钻头的研制及其应用

目前,采用筛管下放工艺进行瓦斯抽采具有一定的优势,但因松软煤层的煤质松软、破碎,易出现塌孔,导致筛管无法下入孔底,造成钻孔实际抽采段缩短,瓦斯抽采效果不理想,为煤矿的安全生产埋下隐患。介绍了一种下筛管专用钻头,探讨了钻头的结构特点,并进行了试制,最后通过现场工业试验验证钻头的使用效果。

一种用于测控通信的抗干扰软扩频算法研究

针对航天测控通信的抗干扰问题,提出了一种改进的软扩频捕获及译码算法,基于自相关和互相关特性设计了具有强抗干扰能力的扩频前导序列,提高了信号捕获的灵敏度,并根据解扩后的相关值采用软判决译码方式提高了传输链路的可靠性。分析及仿真结果表明,本文算法在强干扰条件下依然有较高的信号捕获概率和较低的误码率,信号的捕获性能和误码率性能明显优于常规软扩频算法,能够满足航天测控抗干扰的实际应用。

高阶调制解调下的低复杂度软信息求解

现代通信系统中,软译码可有效提升译码性能,高阶调制如MQAM和MPSK能够在不增加带宽的同时获得高的传输速率。但高阶调制解调模式下软信息的精确求解过于复杂,目前已有的近似算法性能损失过大。针对软输入技术,结合16QAM和32PSK 2种高阶调制方式,对软信息计算作进一步分析,提出了采用数值逼近的方法对16QAM的最小距离软信息计算公式进行修正和采用旋转坐标转换软信息量度方案的方法对32PSK的软信息计算公式进行修正的2种算法。结合LDPC码的仿真结果表明,算法在不增加计算复杂度的前提下,其性能仍能进一步逼近理论算法。

神经网络技术在智能BIT故障诊断系统中的应用

论述了智能BIT的智能设计、智能检测、智能诊断和智能决策,构建了基于神经网络的某高炮装备随动系统的智能BIT故障诊断系统。用Multisim进行电路仿真,提取输出信号的均值、峭度、偏斜度构成三维向量,以它作为特征向量利用神经网络进行模拟电路的故障诊断。通过比较BP神经网络、SOM神经网络和小波神经网络的诊断结果,得知利用均值、峭度和偏斜度作为特征,BP神经网络和SOM神经网络能够有效识别故障状态模式。

CHIRP调制解调器的软判译码和信道误码率的CHIRP估值分析

介绍了ＣＨＩＲＰ调制解调器的特点，对ＣＨＩＲＰ调解器采用的ＧＯＬＡＹ（２４，１２）码的软判译码方法进行了讨论，提出了一套快速灵活的软判译码综合优化方案，对方案的编码增益进行了测试，结合短波信道的误码率估值技术，利用软判译码器的输出实现了对误码率参数快速、准确的估计．

短波3G-ALE系统物理层关键技术研究

3G-ALE系统中的0号突发波形(BW0)用于链路建立,对整个系统起到关键作用。通过对3G-ALE系统同步捕获、解扩、译码等关键技术的研究,提出了一种针对BW0的改进接收方案,该方案融合了正交解扩比特软值提取算法、Rake接收技术、环绕Viterbi译码算法(WAVA)等技术,并仿真了高斯白噪声信道及多径衰落信道下的性能。仿真结果表明,在各种信道条件下,与现有工作相比,在相同的信噪比下改进的接收方案有更高的建连概率。

空间光通信PPM信号的软解调及其性能

PPM调制由于其较高的功率利用率而在空间光通信系统中得到了广泛的应用,PPM信号的接收部分对整个通信系统的性能起很大作用。我们对光PPM信号的解调进行分析,提出了PPM信号的软解调而不对脉冲位置作先期判决,并对软解调及其性能进行分析,最后利用计算机对用APD接收且存在热噪声下的空间光通信PPM信号的解调进行了模拟仿真。仿真结果说明软解调由于充分利用了光电探测器计数软信息而降低了误码率。

32QAM比特软信息简化计算

提出一种简化的32QAM比特软信息计算方法.先将复平面分块并为每个区域选取一条直线,对于落在某个区域中的接收信号,通过计算其到对应直线的距离来求取比特软信息.然后给出了复平面划分和直线选取的方法和依据,并对严格的软信息计算方法进行简化.最后,从复杂度与系统性能的角度将简化方法与log-MAP和max-log-MAP这两种方法进行对比,结果表明简化方法可以大大降低计算量,且对系统性能的影响很小.

PDC钻头不良工况分析

PDC钻头已经得到了广泛应用,但在硬地层及复杂地层钻进时,钻头寿命短,钻速低。基于ANSYS软件对PDC钻头在致密砂岩中钻进时的正常工况及不良工况的瞬态接触仿真分析,比较了各种工况下PDC钻头的应力云图。发现不良工况会导致PDC钻头局部受到集中应力的作用,这些集中力大于或远大于正常钻进时钻头受到的最大应力。长时间的不良工况会导致钻头损坏,造成进尺缓慢或无进尺。

软硬交接地层导向孔钻进轨迹预测

在水平定向穿越导向孔钻进过程中,钻头通过软硬交接地层时,由于前后地层硬度有较大变化,钻头与地层相互作用工况发生变化,造成钻头振动,导向孔钻进轨迹发生偏移。采用有限元分析方法对钻头通过软硬交接地层的轨迹进行预测,得到钻头在钻进过程中横向偏移与纵向偏移随钻进深度的变化趋势,对于现场施工参数调节与钻进轨迹修正有指导意义。

软切换FSO/RF链路混合编码调制算法性能分析

将自由空间光(FSO)通信链路的高速率优势与射频(RF)链路的可靠性优势互补结合,针对FSO/RF混合通信链路组网的物理层数据可靠传输问题,研究软切换机制下采用LDPC混合编码与2-PPM和16QAM调制的系统方案性能。混合系统FSO链路在Gamma-Gamma信道不同湍流强度与RF链路在Rician信道不同信噪比条件下的仿真结果表明,所述方案在软切换下达到1×10^(-6)误比特率时,不同条件下可获得1.3~8.0 dB不等的性能增益改善,显著提高在不同链路条件下FSO/RF混合通信系统的数据传输可靠性。

最低误码率准则的多级软判决均衡器

针对通信系统干扰抑制问题,提出一种基于最低误码率准则的多级软判决均衡器.通过调节各级均衡器的拒绝门限,可使多级软判决均衡器在计算复杂度与误码率之间取得折衷.仿真表明:对于扩展的二元相移键控信号,在相对强的调频信号和调幅信号联合干扰下,基于最低误码率准则的多级软判决均衡器能表现出良好的性能,并且大大减少了计算复杂度.此外,还发现多个非线性均衡器的组合在降低计算复杂度的同时还可获得比单个均衡器更低的误码率.