基于FPGA 的WIMAX LDPC码编译码器的设计

提出了一种适合于WIMAX标准的所有码长和码率LDPC码的编码器结构,充分利用了校验矩阵的特点降低硬件实现复杂度.设计了一种基于TDMP-NMS算法的码长码率均可配置的支持连续译码的LDPC码译码器,支持该标准中所有码长和码率LDPC码的译码,通过仿真得出了在保证译码器误码率性能前提下的最优量化比特位宽和各码率的最优归一化因子.采用一种新的适合于TDMP算法的动态迭代停止准则,结果表明,所采用的方案有效降低了译码器的资源消耗,提高了吞吐率.     

Turbo码MAP译码的重编码方法

为了提高Turbo码MAP译码性能,提出了一种全新的重编码方法.该方法在编码器端采用删余矩阵,在译码器前端加入一个重编码单元,该重编码单元由解调判决器、重编码器、码元比较器、BPSK调制器和复用器组成.仿真结果表明：该方法可有效减少译码迭代次数,缩短译码延迟,从而在信噪比E_b/N₀=1.0 dB时,使误比特率（BER）降到原来3.37×10^-3的1/2左右.通过分析比较3种通用的MAP译码算法和重编码单元的计算复杂度,验证了重编码方法的优越性.仿真和理论分析结果表明,重编码方法可以显著提高MAP译码性能,有较高的潜在应用价值.     

一种基于Turbo迭代处理实现PCMA信号盲恢复算法

针对非协作通信中同频线性调制混合的PCMA信号盲恢复问题,基于Turbo迭代处理算法思想,建立了PCMA基带接收系统模型,提出了一种联合解调和译码实现PCMA信号中各路源信号盲恢复算法.通过分析和推导,给出了一种混合信号解映射的方法.该算法不需要进行混合信号分离,而是直接从接收信号中估计出每路发送的信息序列,一步完成混合信号的分离、解调和译码.仿真结果表明,无论对于无码间干扰的AWGN信道还是ISI信道,算法都能得到较低的BER（Bit Error Rate,误码率）,算法对等功率混合信号和不等功率混合信号同样适用.     

基于PDA算法的IDMA高阶调制系统

本文运用概率数据关联(PDA)算法来实现交织区分多址(IDMA)的高阶调制系统设计,并将近似后的Log-MAP算法应用到基于PDA算法的逐码片迭代多用户检测器中,从而提高了IDMA系统传输速率,并降低了正交幅度调制(QAM)-IDMA系统多用户检测器的复杂度.仿真结果表明,增加Turbo迭代次数可以使得近似后的Max-Log-MAP算法具有Log-MAP算法相同的误比特率性能.     

基于Turbo码的图像数字水印技术

在详细分析数字水印系统等效信道的基础上，提出了一种基于Turbo码的图像数字水印算法．该算法利用Turbo码的纠错性能和人眼视觉特性，以实现静止图像中数字水印的嵌入和提取；在水印嵌入之前，对水印序列进行Turbo码编码，然后利用人眼视觉特性进行水印嵌入，并采用了Turbo迭代译码算法进行水印提取，最后进行了数值仿真和算法比较．实验结果表明，该算法降低了水印在传输过程中的误码率，提高了水印的抗攻击能力，同时较好地解决了水印的鲁棒性和不可见性之间的矛盾．     

正交匹配追踪算法的迭代残差重建方法

正交匹配追踪(Orthogonal Matching Pursuit, OMP)算法是一种重要的压缩感知重构算法. OMP算法在每次迭代中选择与当前残差最相关的原子. 针对每次迭代需要重新计算残差的问题, 本文考虑偶数次迭代下残差未知的情况. 首先, 研究了奇数次迭代的残差与下一次迭代的残差之间的关系, 得到了一种偶数次迭代时选择原子的标准. 然后, 引入一种回溯机制来处理前面所得的迭代结果, 这种机制通过剔除其中多余的原子来实现精确重建. 据此, 提出了可减少计算残差的改进型正交匹配追踪算法.     

带互异权值的渐进迭代逼近算法及其应用

在计算机辅助几何设计(CAGD)领域,渐进迭代逼近(PIA)算法因其具有很好的自适应性和收敛稳定性,被广泛应用于插值与逼近问题.其中带权渐进迭代逼近(WPIA)算法通过调整向量加权明显加快了收敛速度.提出了一种带互异权值的渐进迭代逼近算法,不仅操作灵活,还可根据需要对各控制顶点进行调整,实现不同的迭代效果;同时通过引入一个参数,给出了可调权值迭代算法,当参数取合适值时,该算法的收敛速度比带权PIA算法更快,且权值取法不依赖于配置矩阵的特征值.最后用数值实例,通过对Bézier曲线、张量积Bézier曲面,以及三角Bézier曲面进行迭代,展示了该算法的有效性.     

基于改进Mask RCNN和SVR的无接触梭子蟹体质量预测研究

提出了一个改进Mask RCNN目标检测算法用以对养殖梭子蟹进行视觉特征测量. 通过在养殖区域采集梭子蟹图像, 用上位机识别梭子蟹旋转角度以及甲长和甲宽方向, 对输出的Mask进行模板修补, 提高模板内区域的置信度. 通过图像-实景对应关系换算梭子蟹的真实尺寸, 并估算其投影面积、甲宽与甲长, 结果准确率高于85%. 同时, 对视觉算法得到的梭子蟹尺寸特征与其体质量进行拟合, 引入k-means聚类, 实现双模型支持向量回归机(SVR)预测结构. 通过差分进化算法对SVR适应度函数进行寻优, 设计了随迭代次数、寻优效果同步变化的缩放因子, 以及适者更易生存策略的交叉概率因子, 以验证改进算法的寻优能力. 测试时, 对新传入的数据首先进行归一化处理, 然后判断所归属的聚类中心, 再传至相应的SVR模型进行预测. 测试结果相对误差小于18%.     

基于近似计算技术的FPRM逻辑功耗优化

提出了一种基于近似计算技术的FPRM逻辑功耗优化的算法, 该算法包括基于信号概率和跳变密度的固定极性Reed-Muller(Fixed Polarity Reed-Muller, FPRM)函数动态功耗模型, 基于遗传算法的以功耗优化为导向的RM逻辑极性搜索方法, 以及利用双锐积运算的RM逻辑错误率计算方法. 在错误率的约束下, 通过有选择性地删减部分乘积项, 实现功耗优化. 提出的算法用C语言实现, 并用MCNC Benchmark电路测试. 结果表明: 与原始FPRM电路功耗相比, 在平均错误率为3.21％时, 电路动态功耗平均减少了22.77％.     

改进的Grover量子搜索算法

通过分析发现,经典的Grover算法在目标项个数为总搜索项个数的一半时迭代会失效,为此提出一种扩大搜索空间的改进Grover算法1,该算法在目标项个数未知的情况下自适应的调整迭代次数,可以有效避免算法失效;此外针对Grover算法在多次迭代后目标解的概率仍有可能达不到1的情况,提出了改进的Grover算法2。当目标项个数M和待搜索项个数N已知时,针对M/N1/4的情况,对量子位进行了扩充,在一定情况下该算法只需迭代一次即可以100%的概率得到目标解。     

基于gOMP算法的循环码译码研究

在压缩感知理论中,广义正交匹配追踪(gOMP)算法常用于解决l0范数的最小化问题.借助无噪声干扰的压缩感知观测模型,提出了循环码差错图案E重构的压缩感知模型,以校验矩阵H作为测量矩阵,伴随式S作为测量信号,采用gOMP算法重构了差错图案E,其与收码R进行模2加运算,求得发码C的估值.进一步提出了校验矩阵H作为测量矩阵的构成形式及其2个定理.详细论述了gOMP算法重构差错图案E的计算过程.以(7,1)、(7,3)、(7,4)、(15,7)和(31,21)循环码为例,分析了gOMP算法对循环码的纠错能力;以(7,1)循环码为例,分析了gOMP算法中原子选取个数s与纠错位数的关系.通过误码率和码字C重构的成功率,比较分析了gOMP算法和最大似然译码算法的译码效果.仿真实验表明,采用压缩感知理论和广义正交匹配追踪gOMP算法实现循环码译码是可行和有效的.     

马科维兹资产组合选择模型的旋转算法

提出线性不等式组的一种旋转算法，并用其求解马科维兹资产组合选择模型，此算法每次迭代约需n^2次乘法和加法，其中n是模型中变量的数目，在微机上运行Delphi程序的实验结果表明，从上海和深圳股市1072支股票70期周末收盘价计算出20个最优投资组合仅需314次迭代和45s。     

R-S码快速译码算法的研究

基于ＧＦ（２ｍ ）域的傅里叶变换和傅里叶反变换,提出了Ｒｅｅｄ－Ｓｏｌｏｍ ｏｎ（Ｒ－Ｓ）系统码的一种变换域译码算法,并用Ｃ语言予以实现．与常规Ｒ－Ｓ译码算法相比,该算法运算规范,具有不用求错误多项式的根和错误值、硬件开销小、吞吐率高等优点,适合超大规模集成电路的实现．     

张量积型Said-Ball曲面的预处理渐近迭代逼近法

为加快张量积型 Said-Ball曲面渐近迭代逼近法的收敛速度,探讨了张量积型Said-Ball曲面渐近迭代逼近法的预处理技术。首先利用对角补偿约化技术构造了预处理子,然后结合矩阵Kronecker积性质,采取预处理渐近迭代逼近法求解张量积型Said-Ball曲面。为进一步降低计算量并提高算法的稳定性,利用广义极小残差法求解预处理方程,得到预处理渐近迭代逼近法的非精确求解方法。分析了预处理渐近迭代逼近法及非精确求解方法的收敛性。最后用数值实例说明预处理子能大大减小迭代矩阵的谱半径,令预处理技术及其非精确求解方法的计算效率明显提高。此外,由于对角补偿预处理子能改善配置矩阵的谱分布,因此也可用于对广义极小残差法的预处理,以改善其收敛性。     

修正的Halley迭代法求解带不可微项方程

建立了求解带不可微项方程的修正Halley迭代法。收敛速率保持三阶，每两次迭代步骤中，比Halley迭代法少计算两个导数值。利用优序列技巧，在点估计判据下，证明了迭代格式的收敛性，给出了误差估计，进行了数值实验。