基于DVB-S2X协议的低轨卫星通信性能仿真分析

介绍了DVB-S2X标准,重点分析了其中高阶调制技术的基本原理和星座映射,在进行星地链路分析的基础上,构建了DVB-S2X标准低轨卫星通信仿真模型,针对DVB-S2X标准中16APSK、32APSK、64APSK调制信号开展仿真试验,以误码率和丢帧率为指标进行通信性能分析。

信息跳时架构下分层捷变低截获概率通信波形

针对周期信号抗破译性能较差及非周期聚敛性带来的误码性能下降的问题,本文提出一种时宽-信息跳时-调频率分层波形架构。通过构建信息跳时,掩护时宽随机化的模式,解决了误码性能变时宽下降问题,加强了波形的低截获概率特征。本文以数学推导和仿真分析的方法,探究了此分层波形架构下的误码性能、功率谱类噪声性能、二次谱域周期聚敛性及先验信息抗破译性。理论分析和仿真验证表明:时宽-信息跳时-调频率分层波形可以保证与定时宽信号相比,在不降低误码性能的条件下,降低了波形的周期聚敛性,从而提高了波形的截获概率性能。

基于Camera Link的高可靠性图像数据传输设计

针对高速图像数据在传输时可靠性低的问题,分别从硬件和逻辑两方面对图像传输接口进行优化设计。在硬件上,采用Camera Link为高速图像数据传输接口;在逻辑上,采用FPGA为主控制器,通过对Camera Link接口时序优化设计,保证了数据传输的准确性,并且通过采用CRC+ECC双校验结合的方法实现了图像数据在高速传输时多错重传、少错纠正,提高了数据传输的可靠性。经试验验证,该设计可实现在短距离、大数据量的情况下可靠传输,在较长距离传输时误码率低于一百亿分之一。

低码率无线视频传输中的帧内刷新技术

结合低码率和帧内刷新,提出一种针对感兴趣区的可变帧内刷新方法.实验结果表明,该方法可以使用较少的码率对感兴趣区域进行更好的错误控制,以提高区域图像质量,同时能根据感兴趣区及信道的状况自动调整宏块刷新数量,充分利用有限的码率.

一种低复杂度Turbo乘积码自适应Chase译码算法

针对Turbo乘积码(Turbo Product Codes,TPCs)中的译码问题,该文提出一种全新的低复杂度TPC自适应Chase迭代译码算法。与已有的报道不同,在译码过程中,新算法首先统计TPC码块内每一行(列)产生的代数译码后的备选序列与接收序列的相同最小欧氏距离的个数,然后根据统计结果,按照算法步骤调整译码所需的不可靠位数值。通过Monte Carlo仿真可验证,当TPC行列编码采用相同的扩展汉明码,且编码效率为0.879时,该算法与Pyndiah采用固定不可靠位数值迭代译码算法相比,在误码率BER为410-处仅损失约0.08 dB的性能,但是译码平均复杂度降低可达到约40.4%。

光通信系统中一种新颖LDPC码构造方法的研究

基于SCG(4,k)码的构造方法提出了一种改进的新颖低密度奇偶校验(LDPC)码构造方法,该方法比改进前的SCG(4,k)码构造方法在硬件实现方面具有节省存储空间和降低计算复杂度的优点。采用该方法构造了冗余度为5.42%的LDPC(5929,5624)码,仿真分析表明,该码型比已广泛用于光通信系统中的经典RS(255,239)码具有更好的纠错性能与较低的译码复杂度。

基于改进的非二进制LDPC解码算法

由于传统的LDPC码位翻转解码算法在计算复杂度方面无法得到提高等缺点,为降低传统非二进制低密度奇偶校验码解码算法的复杂度和误码率,提出一种改进的基于NB-LDPC解码算法。对现有的并行符号翻转解码算法(parallel symbol flipping decoding algorithm,PSFD)进行优化改进,采用多次投票方法,使每个不满意的校验节点对相应的变量节点进行多次投票,并结合误差估计方法。考虑到额外的复杂性,两级投票是提出优化算法的最佳选择。大量实验结果表明,相比原有的LDPC码位翻转解码算法,该优化算法避免使用码相关的投票阈值,在BER等于10-5时,误码率低约0.4dB,在中低数值的SNR上,具有最优参数的优化算法比原有算法收敛得更快。

一种改进的LDPC码的EBF构造算法的研究

扩展比特填充(EBF)构造算法是迄今为止构造性能优异的中短码长LDPC码的一种有效的构造方法,然而直接采用该算法构造的LDPC码的编码复杂度正比于码长的平方,使其成为实用化过程中的一个瓶颈。基于具有线性编码复杂度的迭代编码算法提出了一种改进的EBF构造算法,通过对编码方案的改进和校验矩阵的构造两个方面降低其复杂度。仿真结果表明,在BPSK、QPSK及16QAM调制方式下,虽然改进的EBF构造算法构造的LDPC码码字与EBF构造算法构造的码字的纠错性能基本一致,但是其最大的优势在于具有更低的硬件实现复杂度。

基于非规则LDPC码的协作MIMO系统性能分析

提出了一种基于非规则低密度奇偶校验码(Low density parity check codes,LDPC)码设计的用户协作分集方案,并且给出了准静态的瑞利衰落信道下单用户单中继环境下的3种中继协议的性能比较和中断概率理论推导,比较分析了采用编码协作策略的双用户多中继环境下的系统的误比特性能和中断概率的仿真图。结果表明采用了非规则LDPC码的编码协作协议的系统性能明显优于放大转发(Amplify forward,AF)协议和解码转发(Decode forward,DF)协议,误码率分别提高了0.4dB和0.8dB,中断概率性能也明显提高,性能得到显著改善。

一种基于增强型NMOS反相器的低错误率只读PUF

降低BER(比特错误率)是应用于物联网安全领域PUF(Physical Uncloneble Function)的热点问题。针对降低比特错误率,提出了一种新型低比特错误率的只读PUF。这种新型PUF的核心思想是用EE(Enhancement-Enhancement)NMOS反相器替代在传统的SRAM存储单元中的CMOS反相器,使得存储单元的上电阶段数据对噪声抵抗能力增强。在180 nm工艺标准下,蒙特卡洛仿真结果显示此新型PUF在室温下的比特错误率低于1%,与传统SRAM PUF相比,比特错误率大幅减小。芯片实测结果证实了此结论。

基于LDPC码的无线光通信副载波误码性能分析

为了研究信道编码技术对无线光通信副载波系统差错性能的影响,基于无线光通信链路噪声特性,建立了大气信道等效数学模型。采用低密度奇偶校验(LDPC)码作为信道编码方式引入无线光通信,在不同光强闪烁指数下对基于副载波相移键控调制无线光通信系统进行了差错性能仿真,比较分析了LDPC编码前后副载波调制系统的误比特率,并对二相相移键控及四相相移键控两种系统进行了对比。结果表明,副载波二相相移键控调制系统的差错性能优于四相相移键控系统,同时LDPC码在弱湍流信道具有优越的纠错能力,可以获得比未编码系统较高的编码增益,在无线光通信领域具有一定的应用价值。

基于Windows CE的2M综合数字测试仪的设计与实现

基于ARM内核和Windows CE操作系统的2M综合数字测试仪可以对2M传输线路完成50b/s到2048kb/s速率的误码测试,可进行在线监测、离线监测、2M信号眼图测试,对数据进行详细分析,解决了误码统计和误码测试,以及误码率的计算等关键问题。这是一款体积小、重量轻、成本低、性能稳定的低速率误码测试仪。

基于低压电力线正交频分复用系统虚载波改进信道估计算法

分析低压电力线信道特性,提出了一种增加导频密度的信道估计算法。该算法用导频取代系统部分虚载波,再将新的正交频分复用符号中的导频进行重新分布,实现导频在系统子载波中等频率间隔分布,依靠导频频率间隔的减小,达到提高信道估计精度的目的;为了防止虚载波数量的减少导致符号间干扰的增加,对滤波器的设计进行了改进,将传统的升余弦窗函数与改进升余弦窗函数进行线性组合。此外,将低密度奇偶校验码应用于系统中,得到更加精确的信道频率响应特性。仿真结果表明,该信道估计算法可获得比传统正交频分复用系统更低的信道估计均方误差和误码率,且不降低系统符号传输速率。

可见光通信中一种围长为8的QC-LDPC码构造方法

为了提高可见光通信(Visible Light Communication,VLC)系统的性能,基于Hoey序列提出了一种围长为8的准循环低密度奇偶校验(Quasi-Cyclic Low-Density Parity-Check,QCLDPC)码的新颖构造方法。用该方法构造的QC-LDPC码不含4、6环,且可灵活选择不同码率。然后用所提出的构造方法构造了码率为0.5的Hoey-QC-LDPC(1536,768)码,并运用所搭建的VLC系统仿真模型对其进行了仿真性能分析。仿真结果表明,在误码率(Bit Error Rate,BER)为10-6时,该Hoey-QC-LDPC(1536,768)码与同码率的基于最大公约数(Greatest Common Divisor,GCD)算法构造的GCD-QC-LDPC(1540,770)码、采用滑动矩形窗口(Slide Rectangular Window,SRW)构造的SRW-QC-LDPC(1540,770)码以及基于卢卡斯数列(Lucas Sequences,LS)构造的LS-QC-LDPC(1536,768)码相比,其净编码增益(Net Coding Gain,NCG)分别提高了0.50、0.56与1.09dB。

一种短小的高码率LDPC码设计

提出一种高码率系统—–LDPC码的构造方法.在列重量一定的情况(通常列重量Wc3)下,构造满足给定围长条件的子矩阵,然后将该子矩阵和单位阵合并成LDPC码的校验矩阵.构造了28×76和64×328的校验矩阵.仿真表明,这两个LDPC码与校验矩阵为42×105、170×425、66×330的LDPC码在AWGN信道下的性能相比具有更好的BER.同时还基于拟阵理论给出了Tanner图的围长的充分条件,可用来构造给定的短围长LDPC码.短的高码率LDPC码可用于未来的手持数字视频广播.

基于Hoey序列的QC-LDPC码构造方法

基于Hoey序列提出了一种列重为3,并环长至少为8的准循环低密度奇偶校验(quasi-cyclic low-density parity-check,QC-LDPC)码的新颖构造方法,该构造方法能避免短环的产生,有较好的纠错性能,可通过改变参数值进而改变码长和码率。对提出的构造方法进行了环长至少为8的证明,用Matlab搭建了通信系统的仿真模型,并在此模型基础上对基于该构造方法构造的QC-LDPC(900,452)码进行了仿真分析,仿真平台是在高斯白噪声(additive white Gaussian noise,AWGN)信道下,调制方式为二进制相移键控(binary phase shift keying,BPSK)调制,译码算法为和积算法(sum product algorithm,SPA)。仿真结果表明,当误码率(bit error rate,BER)相同时,利用该构造方法所构造的QC-LDPC(900,452)码的净编码增益(net coding gain,NCG)比基于等差数列(arithmetic progression sequence,APS)构造的QC-LDPC(896,452)码以及基于最大公约数(greatest common divisor,GCD)构造的QC-LDPC(900,453)码的NCG都提高了,且所有码的码率均为0.5。

可见光通信中一种大围长可快速编码的QC-LDPC码构造方法

为了改善可见光通信(VLC)系统的性能,针对准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码码字间最小距离不够大而导致纠错性能下降的问题,提出一种新颖的QC-LDPC码构造方法。该方法将最大公约数(GCD)算法和Lucas序列相结合构造QC-LDPC码的信息位;同时,为了降低编码复杂度,校验位采用了准双对角线的形式,在保证大围长的同时实现QC-LDPC码的快速编码。然后用所提出的构造方法构造了码率为0.5的GL-QC-LDPC(2650,1325)码,并运用所搭建的VLC系统仿真模型进行了仿真性能分析。仿真结果表明,在误码率为10-6时,该GL-QC-LDPC(2650,1325)码与基于阵列码(AC)构造的AC-QC-LDPC(2652,1326)码、直接使用GCD算法与修饰技术构造的GM-QC-LDPC(2650,1325)码,以及基于群可分设计(GDD)的GDD-QC-LDPC(2652,1326)码相比,其净编码增益(NCG)分别提高了0.10,0.14和0.25dB。

基于Fibonacci-Lucas序列构造大围长QC-LDPC码的方法

基于斐波那契-卢卡斯序列并结合三角旋转法提出一种围长至少为8的斐波那契-卢卡斯准循环低密度奇偶校验(fibonacci-lucas quasi-cyclic low-density parity-check,F-L-QC-LDPC)码的构造方法。该方法所构造的F-LQC-LDPC码不存在四环和六环,计算复杂度低,硬件实现简单且节省硬件存储空间,具有优秀的纠错性能。仿真结果表明,当误码率(bit error rate,BER)为10-6时,该方法所构造的码长为2 700且码率为0.5的码型,相较于基于Fibonacci数列并结合三角旋转法构造的同码长码率的QC-LDPC(2 700,1 352)码,净编码增益(net coding gain,NCG)提高了约1.0 d B,相较于基于卢卡斯数列大围长构造方法构造的QC-LDPC(2 700,1 353)码,NCG提高了约1.6 d B。且同样条件下,该方法构造的码长为2 580且码率为0.5的码型与基于等差数列构造的QC-LDPC(2 580,1 292)码相比,NCG提高了约1.0 d B。

基于最大比合并的低阶比特量化转发协作

针对现有量化转发(QF)复杂度较高的缺陷,提出了低复杂度QF方案。采用了低阶量化和调制,使复杂度有较大降低。在目的节点,将量化信息和直传信息最大比合并(MRC),可降低系统误码率(BER)。理论分析表明:可获得与目前较优的压缩转发(CF)协议相同的可达速率,且不受源到中继链路限制,故优于译码转发(DF)方案。基于二进制相移键控(BPSK)调制和低密度奇偶校验(LDPC)信道编码,仿真分析了1 bit和2 bit量化的BER性能。结果表明:2 bit量化较DF和1 bit量化有更大的增益,而且在中继距离目的节点较近时,所提QF协议具有相对较好的BER性能。

BICM-ID中一种新的8PSK星座映射

在比特交织编码调制及迭代译码(BICM-ID)系统基础上,设计一种8PSK调制星座映射方法。该方法以映射符号之间的平均近邻汉明距离为设计准则,将8PSK调制的符号分为2组半径和相位不同的QPSK调制的映射符号,通过调整半径减小星座映射符号之间的平均近邻汉明距离。性能分析和仿真结果表明,与其他BICM-ID中的8PSK星座映射相比,在低信噪比下,该方法的误比特率更低。