基于2^(n)-1长m序列的FHT运算及FPGA实现

在地面4G/5G移动通信中辅同步信号(Secondary Synchronization Signal,SSS)都由长为31和127的小m序列组成,在求最大相关值运算中通常都采用快速哈达码变换(Fast Hadamard Transform,FHT)来减少计算量、降低运算资源的使用,但是对于任意长序列的FHT推导没有扩展描述。文章针对基于2^(n)-1任意长度的小m序列到FHT运算的行列变换过程给出了完整的矩阵推导,并利用长为3的小m序列进行仿真验证结论的正确性,最后以5G标准中长度为127的SSS序列完成FHT的FPGA实现。

基于Hadamard变换和矢量分割的快速搜索算法

为了对图像信号进行快速有效压缩,提出了一种改进的基于Hadamard变换和矢量分割的双测试算法。该算法首先在Hadamard域中对空域双测试算法的两个删除准则进行了等效变换;然后在实验的基础上,对变换域码字和输入矢量进行了恰当的矢量分割;最后在码字搜索过程中,利用其中一个最为有效的删除准则来排除大部分的不匹配码字。实验结果表明,改进算法能大大提高码字的搜索效率,搜索范围可减少到原始算法搜索范围的约14%～17%,总体编码时间也减少到原始算法编码时间的约35%～45%。

一种改进的基于Hadamard变换的快速码字搜索算法

提出了一种矢量量化码字搜索的快速算法。该算法是在Hadamard变换域内进行的。匹配码字的判决过程首先根据Chebyshev误差测度,在码书中找出一定数量Chebyshev误差最小的码字;然后运用部分失真搜索算法(PDS),在上述码字中找出其中最匹配的码字。从理论分析和模拟实验结果表明,该算法在保证较好的性能指标和视觉效果前提下,明显减少码字搜索时间。

基于Hadamard变换和自适应顺序搜索的码字快速搜索算法

提出了一种Hadamard域中改进的快速码字搜索算法.在已离线按照码字第一维分量的大小进行了排序的码书中,首先找出与输入矢量第一维分量最接近的L个初始候选码字,求出对应的L个Chebyshev距离,接着按自适应的方法在这L个码字之外进行上下搜索,并用新找到的具有更小Chebyshev距离的码字来更新这L个候选码字,以便得到全体码书中L个具有最小Chebyshev距离的最终候选码字.最后用PDS算法在这L个最终候选码字中找出Euclidean距离最小的码字作为最佳匹配码字.实验表明文中算法相比本文算法在保证PSNR性能无任何下降的前提下,明显减少了算法的计算量,有效地提高了编码速度.

基于编码分布式快速哈达玛变换的多元LDPC码译码算法研究

尽管多元LDPC码纠错性能优异且能抗突发错误,但高译码复杂度仍制约了其实际应用。在其经典的FHT-QSPA译码中,快速哈达玛变换(FHT)及其逆变换(IFHT)是校验节点更新的主要瓶颈。基于此,提出了基于系统型MDS码的编码分布式FHT方案。该方案在主节点上将信道概率建模为矩阵并对其进行切分,再编码生成冗余子矩阵;其后,将所有子矩阵卸载到从节点并行执行FHT和IFHT,然后将计算结果传回主节点并完成最终译码。编码冗余的嵌入克服了节点掉队问题,稳定地提升了变换效率,从而加速了整个译码过程。与先前的编码矩阵乘法方案相比,所提方案编码复杂度更低、译码恢复数值精度更高,并保持了高效蝶形运算结构,降低了从节点计算复杂度。耗时对比和译码性能分析表明,所提方案相比传统单节点FHT方案快了约3.8倍,大幅提升了FHT-QSPA译码效率,且没有译码性能损失。

基于FHT的TFCI译码算法仿真实现

在3GPP中,为了提高码距,TFCI采用了基于RM码的超码编码方式,这使得接收端的译码难度加大。利用快速哈达码变换,结合超码译码算法,给出TFCI译码算法,包括对双极性序列的变换以及去除掩码的处理过程。大量的仿真数据表明该方法具有实际应用价值。

LTE系统中Reed-Muller码的编译码算法

在3GPP LTE物理层协议中,信道质量指示(channel quality indicator,CQI)与混合自动重传请求应答(hybridautomatic repeat-request acknowledgement,HARQ-ACK)均采用了基于Reed-Muller码的超码编码方式。与TD-SCD-MA物理层协议中的TFCI(transport format combination indicator)编码类似,但3GPP LTE系统中的编码矩阵采用了更复杂的交织技术,增加了更多的掩码,这使得接收端的译码难度增大。针对3GPP LTE系统中编码矩阵的特点,利用快速哈达玛变换(fast Hadamard transformation,FHT),给出了一种快速的译码算法。仿真结果表明了该算法的有效性,该算法已应用于LTE-TDD无线综合测试仪表的开发中。

快速哈达马变换在扩频序列并行捕捉中的应用

首先给出了 BLDS- SS QPSK信号模型 ,在此模型基础上介绍了最大似然估计 ( MLE)准则下基于数据调制和非数据调制两种并行捕捉方案。特别在非数据调制下 ,采用 m序列或 GOLD码作为扩频序列时 ,运用快速哈达马变换 ( FHT)可降低并行捕捉算法运算量 ,文中讨论了 FHT的应用。此外 ,对两种并行捕捉方案性能进行了计算机仿真 ,结果表明 :非数据调制方案优于数据调制方案。

GF(q)域上LDPC码的改进扩展最小和译码算法

通过分析扩展最小和算法(EMS)存在的问题,提出了一种针对q元LDPC码的改进译码算法.不同司于EMS算法固定每次迭代中FHT的阶数,该算法根据每次迭代中变量节点的概率分布对的平均方差自适应选择FHT的阶数,并修改发生振荡的变量节点输出信息,使之同时包含上次迭代和当前迭代的信息,从而减少性能的损失与振荡的影响.仿真结果表明,在译码复杂度相当的情况下,该算法性能与收敛速度明显优于EMS算法.

W-CDMA系统中辅同步信道捕获的改进

W-CDMA系统中,各基站之间是异步时序关系。为了快速识别基站,3GPP协议引入了三步同步的小区搜索算法。第二步对辅同步信道的搜索是极其重要的。采用传统的匹配滤波器组结构运算复杂度比较大。该文分析了辅同步信道的结构,根据其构造特性提出了部分快速哈达玛变换(PFHT)的快速算法。理论分析证明该算法减少了接近70％的运算量。同时,针对辅同步信道的RS码表搜索,提出了一种分布式子图搜索算法,与穷举搜索相比,大幅度降低了复杂度。经过这两方面的改进,使辅同步信道捕获的硬件设计复杂度大大降低,对于工程应用具有重要价值。

快速哈达马变换在SCDMA-FWA系统中的应用

介绍了一种基于ＤＳＰＴＭＳ３２０Ｃ５０的ＳＣＤＭＡ－ＦＷＡ系统基站接收子系统的解调解扩技术．应用快速哈达马变换（ＦＨＴ）对信息进行解扩可进一步简化系统，文中主要讨论了应用ＦＨＴ的优越性．

一种WCDMA小区搜索算法设计与实现

通过对WCDMA小区搜索算法过程进行研究,分析传统最大似然算法在时隙同步中存在的不足,给出基于频偏补偿和时隙同步相结合的时隙同步方案;采用基于快速哈达码变换的帧同步算法,快速准确实现小区主扰码组的识别。通过WCDMA实时处理系统,验证算法在时隙同步过程中能够有效克服系统频偏带来的同步误差,并最终实时实现小区搜索。

采用基于GF(q)的LDPC编码实现带宽有效传输及编码设计(英文)

研究了AWGN信道条件下基于有限域GF(q)的非规则低密度奇偶校验编码与q进制结合实现带宽有效传输和编码优化方法。采用了Davey所提出的方法,为寻找基于GF(q)的多进制LDPC"好码",可以选定校验矩阵的一组行重量参数,在一组关于校验矩阵重量参数的线形的约束条件下最小化一个非线性代价函数。使用该方法,一个比较重要的参数(平均列重量)将无法参加优化,这是因为行重量参数一经选定,平均列重也随之确定,因此不再将行重量参数固定,而是将行重参数的约束纳入优化约束条件,并引入复纯形法来解决所引出的非线性规划问题,从而保证列重量参数也参加优化。

快速阿达玛变换硬件系统的设计

一个2~m×2~m阶标准阿达玛矩阵可以分解为m个相同的矩阵相乘.基于这个特点,给出了一个实际的快速阿达玛变换硬件系统.试验结果表明,该硬件系统能够在20ms之内完成像素为4095的图像变换。

快速傅立叶变换在多进制LDPC码译码中的应用

快速傅立叶变换的引入使得多元LDPC(低密度奇偶校验)码的译码复杂度大大降低。然而,其内在原理却并没有得到很好的解释。基于两个独立随机变量和的概率质量函数计算,本文对快速傅立叶变换在多元LDPC码译码中的应用给出了一种简单且清晰的解释。

DVB-S2中基于RM码的ACM模式帧同步设计

设计和分析了DVB-S2系统中自适应编码调制(ACM)模式下基于里德-穆勒(Reed-Muller,RM)码的帧同步技术.从最大似然角度分析了一阶RM码基于快速哈达玛变换(FHT)的译码算法.采用差分相关技术检测帧头,提出一种降低误帧率的RM码译码实现方法,将帧头段的偶数位数据共轭叠加到奇数位信号上再译码.仿真结果表明,这种方法的译码性能不受任何大小相位偏差的影响,且实现复杂度较小.

mW复合序列在扩频通信中抗远近效应的应用

提出在扩频通信系统中利用具有DS/FH特性的复合序列并结合跳时技术来解决远近效应问题 .同时 ,在加性高斯白噪声 (AWGN)和多址干扰 (MAI)下 ,对系统误比特性能进行了仿真 .

引力位的Walsh-Fourier级数展开及变换

借助Walsh变换实现引力位球谐函数的快速Fourier变换导出了球谐函数的Walsh—Fourier变换、转换矩阵的快速Walsh—Hadamard变换算法及其数据压缩方法还讨论了Walsh—Fouriede换的特性及其在球谐分析中的应用研究表明：当序率和频率等同时．Walsh．Fourier变换和Fourier变换的结果完全一致，两者曲线形态相同;按双精度运算，两种方法的计算准确度均可达到±（10－15-10－14）；Walsh－Fourler变换可以用实数变换取代Fourier变换的复数变换；快速Walsh－Hadamard变换速度提高的幅度将随着阶数的增加而递增：Walsh—Fourier变换可以用于序率和频率等同或不等同的情形Walsh—Fourler变换可在计算精度。

WCDMA小区搜索辅同步码识别实现的新方案

辅同步码识别是WCDMA小区搜索中的关键步骤,文章通过对传统算法和基于流水线的FHT的辅同步码识别算法的分析和比较,提出了基于片上RAM的FHT辅同步码识别算法。算法通过对两片RAM及其各自存取地址的分配调度控制,从而实现对计算单元的重复利用,节省了硬件资源,为WCDMA的小区搜索的硬件实现提供了很好的解决方案。

TD-SCDMA中8PSK长TFCI译码ZSP500核上的实现

在TD-SCDMA系统的物理层协议中,对传输组合格式指示TFCI采用了基于RM(Reed_Muller)的超码编码方式。根据TFCI的长度不同,编码的方式又略有变化。本文主要讨论了8PSK的较长TFCI(6-10bit)的译码算法,此算法首先恢复打孔比特并进行消掩,然后采用了快速哈达码变换与超码译码结合的方法进行译码。本文在进行算法分析的基础上,阐述了8PSK的较长TFCI译码算法在ZSP500 DSP核上的实现,并给出了程序实现步骤。