一种基于TCM的信道编码与物理层网络编码的联合设计

该文在双向中继信道中基于网格编码调制(Trellis Coded Modulation, TCM)提出了一种信道编码与物理层网络编码的联合实施机制。该机制采用TCM,将编码和调制统一考虑,提高了编码序列的自由距离,从而获得更高的编码增益。此外,利用卷积码和MAC-XOR网络编码的线性性质,使得中继节点只要直接估计网络编码的码字,这样中继节点进行TCM译码的复杂度减少了50%。该机制同时考虑信道编码技术、调制技术以及物理层网络编码三者联合设计的问题,既提高信息传输率,又保证了可靠性。     

信道编码与物理层网络编码的联合设计

网络编码由于提高了网络的吞吐量和鲁棒性而成为最近的研究热点.文章研究了无线网络中的物理层网络编码,提出了一种联合信道与物理层网络编码实施机制,利用了同时到达的电磁波的叠加特性和Turbo编码、网络编码的线性直接估计网络编码的码字.提出的机制不仅容易实现,而且性能接近了信道容量.同时我们观测到由文章提出的机制和Turbo码多用户检测器组成的自适应机制是最优的,相比传统的机制至少能够获得1.58倍增益.     

一种网络编码和信道编码的联合设计

网络编码技术可以大幅度提高网络的吞吐量和鲁棒性,因此已成为近年来的研究热点。在研究无线网络中物理层网络编码技术的基础上,提出了多址信道中一种联合网络编码和信道编码的设计方案。该设计利用LDPC码和网络编码的线性特性以及软输入软输出模块设计,不仅减少了编译码的复杂度,而且在高的信噪比情况下可以获得良好的性能。仿真结果表明,该设计方案不仅容易实现,而且性能接近网络信道容量的上限,相比传统的设计技术至少能够提高1．6倍的增益。     

Turbo编码调制技术在物理层网络编码中的应用研究

在双向中继信道中,基于编码调制技术提出了一种Turbo编码调制技术(T-TCM)与物理层网络编码的联合实施方案.本方案采用了T-TCM,即将TCM中的卷积码用Turbo码代替,两个分量编码器用符号交织器分开.中继节点利用卷积码和网络编码的线性性质直接估计网络编码的码字,并在中继节点采用了基于符号的MAP译码算法.本方案将信道编码技术、调制技术以及物理层网络编码三者联合设计,不仅增加了无线网络的吞吐量,还提高了网络的频谱利用率.     

一种基于补偿校正的网络编码和信道编码联合设计

将信道编译码中性能较优的LDPC码运用到网络编码和信道编码联合设计,提出一种接收端补偿校正的网络编码和信道编码联合设计方案,该方案在中继节点进行解调和译码后硬判决,以降低中继节点处理数据的复杂性,然后进行网络编码而不考虑编码数据中存在的误码,通过接收节点对中继硬判决信息的错误概率进行补偿和校正来获取最大似然接收。仿真实验表明,提出的网络编码和信道编码联合设计方案不但降低了中继节点处理数据的复杂性,同时提高了传输系统的可靠性。     

论信道编码与网络编码在现代通信系统中的应用

无线通信系统有广播的特性和通信的开放性,编码无线网络的这些特点,在通信节点收到的信息存储和传输,不仅对收到的信息进行编码,然后发送,并在目标节点,接收和存储信息的自编码信息可以恢复所需的信息。交流合作也可以得到增益编码,以提高系统的可靠性。     

采用MSK调制的物理层网络编码信号检测

针对双向中继信道,提出一种采用最小频移键控（MSK）调制的物理层网络编码（PNC）方案,即MSK-PNC。与采用BPSK、QPSK等线性调制技术的物理层网络编码方案相比,MSK-PNC具有更高的频谱效率和功率效率。本文对MSK-PNC方案中的物理层网络编码信号检测进行研究,提出了两种检测方法。第1种方法采用正交解调映射,第2种方法采用最大似然序列检测。分析和仿真结果表明,正交解调映射方案使得MSK-PNC误比特率性能等于QPSK-PNC,最大似然序列检测算法在实现复杂度上相对较高,但是其误比特率性能更优,并且同样适用于检测采用CPFSK调制方式的物理层网络编码信号。      

物理层网络编码的调制技术

网络编码理论提高了数据的传输效率,而物理层网络编码进一步缩短了数据交互的时隙,它认为:只要中继节点R采取了恰当的调制解调技术,可以使电磁信号的叠加映射到数字域上的运算操作,实现两时隙交互信息。可见选择恰当的调制解调技术对实现物理层网络编码至关重要。该文从调制技术这一角度出发,综合目前在物理层网络编码中所应用的调制解调技术,对其进行分析总结,并展望了下一步物理层网络编码中调制技术的发展。     

无线网络中的物理层网络编码技术

文章介绍了无线网络中的物理层网络编码技术。首先介绍了一种在物理层实现的结合网络编码和纠错编码的方法。然后介绍了一种模拟网络编码方法,该方法可以充分利用无线介质的广播特性,挖掘无线广播信道和无线多址接入信道的容量,从而提高数据吞吐量。最后介绍了物理层网络编码的研究热点。     

安全的物理层网络编码的研究

无线信道的广播特性使得其中的碰撞现象普遍存在,充分利用这一特性的物理层网络编码可较大幅度地提高系统吞吐量,但也存在其特有的安全隐患.本文的主要贡献:从物理层网络编码的原理出发,挖掘了其中存在的必要前提破坏、信号强度攻击、信号能量攻击等安全隐患,并提出了应对的基本思路:综述了物理层网络编码的研究现状,并展望了未来的研究方向;提出了结合利用云计算和网络编码构建从终端到交换节点、从底层到高层、无处不在的计算网络的概念.     

IP网络信源信道联合编码策略

面向IP网络,讨论了一种信源编码的失真估计模型,并用典型的视频编码器作了验证.提出了一种基于包的信道编码方法,并将该方法引入信道编码的失真估计中,对一种信道编码的失真估计模型作了改进.以前述内容为基础,提出了两种信源信道联合编码策略,实验结果表明,这两种策略得到的最优结果在很大程度上提高了视频重建质量.     

联合信道网络编码研究综述

网络编码技术可以提高网络吞吐量和传输性能,均衡网络负载。在无线传感器网络中,应用网络编码和信道编码联合编码技术可以降低节点数据处理复杂度,大幅提升系统整体性能。基于传统网络编码模型,在节点中加入数据调制功能,可以实现网络编码和信道编码的联合编码,信道编码则采用各方面性能较好的Turbo码和LDPC码。结果表明,在10-4误码率下,联合编码方案的信噪比相比于传统编码方案有1.5 dB的节省。     

采用LDPC码的分布式联合信源信道网络编码

提出了采用低密度奇偶校验码的分布式联合信源信道网络编码方案,应用于两源一中继一目的节点的无线传感器网络中.在方案中,信源节点通过传输系统信道码的校验位与部分信息位,同时实现了信源压缩与信道纠错.中继节点有效利用数据的相关性进行译码,并进行部分数据比特删余,减少因中继端网络编码引起的错误传播,仿真验证了方案的有效性.应用了不等差错保护思想,更贴近实际应用场景,利于目的节点进行更好的低误差解码.     

基于无线网络编码的信道利用率研究

为了使无线随机网络编码策略更好适用于较大数据量的传输要求,在无线信道的广播特性的基础上加入了将数据分块处理,并考虑了额外开销对信道利用率的影响.通过对分块传输模型的分析,确认信道利用率与分块的大小紧密相关,为了在通信前选择一个适当的分块大小以获得更高的信道利用率,给出了一种计算最优数据块大小的方法.仿真结果表明:该方法简单可行,使用该方法选择数据块大小后,信道利用率将十分接近其上限值.     

一种多天线信道特征投影物理层安全编码算法

针对现有安全编码设计方法对信道条件依赖性强、收发无法共享随机性等问题,该文提出了一种多天线信道特征投影物理层安全编码算法。在满足信道互易性的时分双工系统中,多天线发射机根据单天线接收机发送的训练符号估计信道得到授权信道特征,利用信道特征投影生成投影矢量对,发射每个符号时随机选择投影矢量作为发射权重矢量,窃听接收机由于还原码字的汉明距离发生随机置乱而无法正确译码,从而实现安全传输。仿真结果表明：该算法使窃听者的误比特率接近0.5,授权接收机的误比特率较已有多天线物理层安全传输方法低一个数量级。     

无线多址接入网络编码中继的信道分配算法

无线多址接入中继网络中,用户可选择是否接入中继,同时中继也可选择所服务的用户。在中继处应用网络编码技术可使单个中继同时服务于2个用户共享同一时频资源进行无干扰信息传输。基站采用联合检测方法恢复原始信息,从而得到传输速率的提升。针对多用户多中继场景,为了进一步提升系统的吞吐量,需要为用户选择合适的中继协助其传输,考虑到多址网络编码中继的中继选择问题是一个复杂的优化问题,为了降低其求解复杂度,分别采用基于贪婪准则和考虑用户公平性的信道分配算法进行求解。仿真结果表明,所提信道分配算法相比于随机信道分配可获得较大的性能增益,并且基于贪婪准则的算法性能优于考虑用户公平性的算法。     

基于无线信道参数的物理层安全密钥容量

利用无线信道参数提取物理层安全密钥时,密钥容量受加性噪声、信道测量时差、终端移动速度、采样周期和采样点数等因素影响。针对这一问题,该文在均匀散射环境中利用单输入单输出无线信道定量分析密钥容量,推导了密钥容量的闭式解以确定最佳采样周期的约束条件。仿真分析表明该结论同样适用于非均匀散射环境,同时验证将物理层密钥提取技术应用于无线通信系统的可行性。