基于FABA-SISO的时变频率选择性衰落信道CPM信号盲均衡

该文针对时变频率选择性衰落信道下高阶连续相位调制(CPM)信号盲均衡中存在的均衡性能较差、复杂度较高以及收敛速度慢等问题,从双向自适应信道均衡的角度出发,将线性调制信号均衡中使用的前后向自适应软输入软输出(FABA-SISO)算法推广,建立一种新的基于FABA-SISO的信道盲均衡方法,并结合逐幸存处理(PSP)思想和Kalman滤波,提出一种适用于高阶CPM信号的自适应盲均衡算法。该算法通过使用FABA-SISO算法,同时利用过去、现在和将来的观察数据进行Kalman滤波信道估计,有效改善了信道估计的精度,同时使用PSP算法来降低系统的复杂度,使得算法具有较好的工程应用性。仿真结果表明所提算法具有良好的盲均衡性能以及收敛性。

高维调制系统的低复杂度迭代多用户检测

提出了一种可用于高维调制系统的低复杂度迭代接收机算法.此算法分为2步,首先采用迫零(ZF)检测算法获得软符号信息;然后将此软符号信息,在软入软出(SISO)多用户检测器和SISO信道译码器之间迭代,逐步提高检测可靠性.由于SISO多用户检测器基于线性最小均方误差(LMMSE)滤波实现了一种新的软干扰消除技术,使此检测器不限于检测二相移相键控(BPSK)符号,而复杂度只随检测的码字个数呈多项式关系增长.仿真表明,所提迭代算法经2次迭代即可逼近单码最大似然检测(MLD)的性能.

基于Turbo迭代算法的LDPCC-CPM系统接收机设计

基于连续相位编码(continuous phase encoder,CPE)的记忆与递归特性,结合LDPC码及随机交织器,构建LDPCC-CPM系统模型.针对传统接收机中解调器与译码器之间缺少信息共享的弊端,引入Turbo迭代检测机制,提出一种基于软输入软输出(soft-input soft-output,SISO)算法的迭代检测方法,探讨主要参数对系统性能的影响,为实际应用中系统参数的选择提供依据.加性高斯白噪声(additive white Gaussian noise,AWGN)信道下的仿真结果表明,在低信噪比条件下,与传统串行接收机相比,所设计的迭代接收机能有效改善系统的收敛性,降低地板效应出现的概率,提高系统检测误比特率的性能.

Turbo均衡中的符号方差反馈均衡器

为了降低Turbo均衡中均衡器的复杂度,该文提出了符号方差反馈均衡算法(SVFE)。该算法是对精确的线性最小均方误差估计值(LMMSE)进行Taylor展开得到的。在该算法中,先利用时不变均衡器得到初步符号估计值,再根据先验符号方差对估计值加权,最后进行时不变滤波得到更佳的符号估计值。由于用到了时变的先验符号方差信息,其性能更接近精确的LMMSE均衡器。将所提算法用于Proakis C信道下的Turbo均衡处理,和时不变均衡算法进行仿真对比,所提算法将信噪比损失从0.83 d B降到了0.17 d B,并且仍可通过快速傅里叶变换降低为对数复杂度。

基于分层空时结构的多码CDMA系统中一种新的迭代均衡接收算法的研究

为了提高基于垂直结构的分层空时结构(V-BLAST, vertical bell-laboratories layered space-time)的多码 CDMA 系统的抗干扰能力与系统容量,文章提出了一种将 MMSE 均衡与 Turbo 译码联合运算进行的方法,得到了一种针对该系统的迭代均衡接收算法。该接收算法包含两个连续的软输入软输出模块,首先经过 MMSE 均衡后得到第一个软输出,然后从 Turbo 译码器得到第二个软输出。每一次迭代过程中,从均衡和译码中得到的外赋信息作为第二次迭代的先验信息。仿真结果表明,文章提出的迭代均衡接收算法相比较传统非迭代接收算法,性能有非常可观的改善。

基于软干扰抵消的Turbo-BLAST迭代检测算法

Turbo-BLAST检测技术可有效克服通常V-BLAST系统应用所带来的空间干扰,在分析其算法原理基础上,分别研究了串行和并行Turbo-BLAST算法在准静态瑞利衰落信道下的性能,并对这两种算法进行了性能分析和比较,给出了这两种算法的适用场合、存在的不足以及需要进一步改进的地方。仿真结果表明,在相同频谱利用率的条件下,串行Turbo-BLAST方案的性能要优于并行Turbo-BLAST方案的性能,而并行Turbo-BLAST方案则可以适用于自适应传输系统。

迭代检测算法在比特交织编码调制系统中的比较研究

迭代检测技术不仅局限于在传统的级联码系统中的应用,还可用于解决现代数字通信中的许多检测/译码问题。随着Turbo码的出现,人们对迭代译码算法进行深入研究,并提出一些简化译码算法。比特交织编码调制及迭代检测(bitinterleaved coded modulation with iterative decoding,BICM-ID)是一种高效数据传输系统。比特交织和迭代译码是BICM-ID系统具有卓越性能的关键因素,译码算法的选择不仅影响接收机的性能,也决定了系统的复杂度。文中研究迭代译码算法对BICM-ID系统性能的影响,分析各种译码算法的计算复杂度。仿真结果表明log-APP算法有好的性能同时复杂度也高,简化的译码算法能降低译码器的复杂度,但会带来一定的性能损失;随着信道条件的改善,算法简化带来的性能损失也随之减小。

空时比特交织编码调制系统中的低复杂度检测算法

提出了一种适用于空时比特交织编码调制系统的低复杂度迭代检测算法,利用交织器的随机特性和中心极限定理,将各天线发送信号在接收端的叠加近似为高斯分布的随机变量,避免了矩阵求逆运算,从而可适用于任意根接收天线的情况.在此基础上,利用序列译码原理搜索所有可能的信号向量,计算各天线发送信号的估计值,并利用该估计值计算每个比特的外信息,完成迭代译码.与现有算法相比,新算法可在不损失性能的前提下降低计算复杂度.

宽带移动通信中Turbo乘积码的仿真研究

推出了一种新型的纠错码——Turbo乘积码(TPC),描述了Turbo乘积码的编译码基本思想,详细地分析了TPC的Turbo软迭代译码的核心思想,并对AWGN信道和瑞利衰落信道下的TPC的译码性能做了仿真分析,从仿真结果可以看出,在高编码效率时,TPC不仅具有更高的码率,而且可以获得很好的误码率性能,所以乘积码的软迭代译码方案有很好的应用性,在未来的宽带移动通信中具有广阔的应用前景。

软入软出联合迭代GPDA多用户检测方法

从近最优检测的多天线多电平正交调幅条件下的广义概率数据关联(GPDA)算法出发,把多入多出(MIMO)系统的GPDA算法与码分多址(CDMA)中的多用户联合检测相结合,得到了软入软出(SISO)的GPDA加前向信道解码(FEC)的迭代多用户检测方法.该方法利用外部信息的传递进行干扰抵销并进行联合解码和判决.计算机仿真验证了此算法可以以较低的复杂度获得近似最大似然单用户接收机的误比特率性能.

分布式MIMO的Turbo检测算法

当信道码为卷积码时,针对V-BLAST类空时码的分布式MIMO,该文提出了两种迭代检测算法:最大似然迭代接收机及一种低复杂度的迭代检测接收机。最大似然迭代检测接收机的复杂度为()O2MTSlogM,低复杂度的迭代检测接收机的复杂度为()222OMTMRSM。在准静态、单径瑞利衰落信道中,对低复杂度的迭代检测接收机的误码率性能进行了计算机仿真验证,与非迭代的迫零检测相比,低复杂度的迭代检测接收机节约比特信噪比约7.5dB;在相同的误码率下,迭代6次与迭代1次相比,可节约3dB的比特信噪比;随着迭代次数的增加,迭代效果越来越小。

Turbo-BLAST系统的分组高斯近似迭代检测算法

给出了一种适用于Turbo-BLAST系统的低复杂度分组高斯近似迭代译码算法.该算法将各天线的发送信号分成两组,将其中一组信号的叠加看作干扰来检测另一组信号.为简化计算,利用随机交织的特点和中心极限定理,将干扰组的信号叠加近似为高斯分布随机变量,然后根据最大后验概率原则计算另一组信号的对数似然比.所提方法不仅可有效降低MIMO检测的计算复杂度,同时其性能也可逼近最优检测算法的性能.

高速通信系统中两种Turbo迭代译码算法的比较

1993年提出的T urbo码因其优异的性能而引起编码界的关注。之后不久提出的乘积码,是T urbo码的一个分支,他是一种分组纠错码,具有良好的性能。但是多年来大多数学者将研究集中于卷积T urbo码,而很少有人关注考虑分组T urbo码(即乘积码),事实上乘积码相比卷积T urbo码在牺牲较小性能的情况下很大程度地降低了译码复杂度。本文将基于软输入/输出的T urbo译码算法,提出并分析了传统的卷积T urbo码和分组T urbo码(乘积码)的迭代译码算法,并对比分析了两者的译码性能,最后结果表明,两类码非常适合于未来的高速移动通信系统应用,尤其对乘积码,不仅具有较高的码率,同时可以获得更好的误比特率性能,在实际应用中更具有吸引力。

基于矩阵和求逆及MRC的低复杂度MIMO检测器

信道编码MIMO系统需要检测器具有软输入软输出特性,而常规的检测算法通常具有很高的计算复杂度,阻碍了其在实际中的应用。提出一种低复杂度MIMO检测方案。首次迭代中,利用低复杂度快速矩阵和分解方案来获得MMSE检测输出,避免了常规矩阵和求逆中的Jordan标准型化简;其余迭代中,利用信道解码器提供的软信息将MIMO系统转化成多个并行的SIMO系统,进而利用MRC进行检测,其仅需线性运算,克服了MMSE检测器中矩阵求逆的缺点,适合硬件的并行处理特性,大大降低了检测复杂度。仿真结果表明,该检测器和MMSE检测器具有相同的误比特性能和收敛性能,但是前者同后者相比,计算复杂度在首次迭代由O(n2.376)降到了O(n2),在其余迭代由O(n2.376)降到了O(n),因而为实际的MIMO系统提供了一种可行的低复杂度检测方案。

Turbo编码GMSK信号准相干解调时的迭代信道估计和译码研究

针对准相干解调Turbo编码GMSK信号,提出了一种简便的迭代信道估计算法。该方法基于Turbo码的迭代译码原理,将信道估计和译码联合考虑,利用译码器输出反馈进行迭代信道估计,从而提高了估计精度。仿真结果表明,该方法能显著地改善系统误码率性能。

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。

CDMA中的QAM调制迭代PDA联合检测方法

为提高检测器性能并在检测器和信道解码器之间充分利用已知信号信息,多天线系统的广义概率数据关联检测算法被推广到多用户联合检测中。基于Turbo迭代原理,通过基于此算法的迭代多用户检测器和多电平正交调制以及软入软出的前向纠错编码的结合,提出一种软入软出的广义概率关联算法与软入软出的信道解码方法有机结合的新型迭代多用户检测方法。该方法利用外部信息在检测器与解码器之间的交换,进行干扰抵消并进行联合解码和判决。计算机仿真显示该方案收敛所需的迭代次数比传统的使用线性最小均方误差的联合检测解码方案少5次左右,且其误比特率性能接近最大似然接收机的性能。

基于预编码扩展的并行迭代均衡算法

针对长期演进技术（LTE）下行多输入多输出正交频分多址链路（MIMO-OFDM）中的天线间干扰和多径干扰的问题,提出一种低复杂度的基于预编码矩阵的迭代均衡算法。该算法通过预编码矩阵将发射信号扩展到所有子载波上,降低由天线引起的部分子载波干扰。在接收端,利用最小均方误差排序QR分解（MMSE-SQRD）软输入软输出干扰消除均衡算法,从而避免传统基于MMSE并行软干扰消除均衡算法中矩阵求逆运算,进而降低了算法复杂度。在接收端,同时通过预编码对重建信号中误差进行扩展,进而缓解在迭代干扰消除过程中的误差传播。研究结果表明：在2发2收场景下,当误码率为10-3时,本文算法经过5次迭代后信噪比相比于传统MMSE-SQRD的迭代算法提高4.4~5.0 d B。

OFDM系统中一种新的迭代信道估计算法

本文提出了OFDM系统中一种新的基于软信息迭代处理的信道估计算法。该算法将面向判决最小二乘估计算法和盲估计算法相结合,在估计器中构造了一种新的置信度量函数,根据解码和软映射重构的反馈信号置信度大小在两种估计算法中自适应选择,这样估计的信道频响可以有效提高软信息迭代接收性能,大大降低信道估计训练开销。仿真结果表明,本文提出的算法能有效跟踪信道时变,限制传统面向判决估计的错误传播,达到好的系统性能。

无线传感器网络中的帧同步方法

针对一般无线传感器网络(WSNs)中帧同步开销过大,传输效率不高的问题,提出了一种基于概率译码方法的通信帧同步方法。通过对发射前通信数据的间隔替换引入帧同步码,对通信数据替换所可能引入的已知位置误码问题,接收端在完成帧同步获取编码数据后,以帧同步码元的替换位置为基础进行译码初始化,然后进行概率译码。实验仿真表明:该方法在纠错性能恶化很小的基础上大大提高了传输效率。