卷积编码及译码在数字通信系统中的仿真

本文介绍了利用点对点（哪）数字通信系统模型，推导卷积编码和Viterbi译码的非线性传输函数的方法以及对Viterbi译码软判决和硬判决的性能分析。通过Matlab中的Simulink仿真模块，对系统模型进行了建模，其仿真结果表明。增大卷积编码和Viterbi译码的约束长度可以提高误码性能。最后，得到了Viterbi译码在软判决和硬判决条件下的误码曲线。     

卷积编码和维特比译码

卷积编码和维特比译码是现代通信中普遍应用的技术。由于在现代通信中，大量应用DSP及FPGA等大规模、高速率、可编程芯片，给采用卷积编码和维特比译码带来了实现的可能，卷积编码和维特比译码的方法可以获得比其他编译码额外的编码增益，其应用会更普遍。卷积编码和维特比译码的介绍书籍很多，但多是从理论上探讨介绍，给出大量的公式，比较难懂。本文试图用一个最简单的卷积编码为例子，探讨卷积编码及维特比译码的具体实现方法，以及对这实现结果进行测试和验证，希望对开始这方面学习和研究的人带来一些参考意义。     

(2,1,7)卷积编码及其维特比译码算法的软件实现

提出了一种（2，1，7）卷积编码及其维特（Viterbi）译码的软件实现方案，在Matlab环境中应用软件技术实现了（2，1，7）卷积码的Viterbi译码器功能。测试证明，该Viterbi译码算法在低信噪比下的误码率仍能达到10^-6。     

POF-OFDM通信中卷积编码应用研究

OFDM能够有效解决塑料光纤(POF)信道中频选衰落及码间干扰等问题,但其高峰均值及子信道间干扰容易产生误码,影响通信性能.在塑料光纤通信中引入在OFDM,并采用卷积编码技术,建立塑料光纤中的COFDM通信模型,并分析了卷积编码及维特比译码原理,提出了一个(2,1,7)卷积编码器,并对系统进行仿真.仿真结果表明在采用卷积码信道编码技术,能有效降低误码率,提高信号质量.     

数字通信中的卷积编码及Viterbi译码器设计

讨论了基于DSP技术的信道编、译码的问题。     

TD-SCDMA中(2,1,9)卷积编码及其VITERBI译码算法的SIMULINK S-FUNCTION实现

文章提出了TD-SCDMA系统中一种(2,1,9)卷积编码及其Viterbi译码的软件实现方案,在Matlab/Simulink平台中应用S-Function实现了(2,1,9)卷积码的Viterbi译码器功能.测试证明,该Viterbi译码器输出的信息比特误码率在低信噪比下仍能达到0.0583.     

伪异常引导的卷积自编码网络视频异常检测

视频异常检测由于可以高效、低成本地维护公共安全,在国家安防、医疗监护中发挥着重要作用.基于重构的深度自编码网络异常检测方法因其强大的表示能力而得到了广泛的研究.然而,自编码网络通常也可以成功地重建异常行为,从而导致异常行为的漏检.针对这一问题,提出了一种伪异常引导的卷积自编码网络视频异常检测方法,模型使用3D卷积提取视频时空特征.首先,通过正常数据模拟异常数据分布生成伪异常,提出了两种生成伪异常的方法：基于跳帧的方法和基于补丁的方法;然后,使用正常数据和生成的伪异常数据训练模型,训练时较好地重建正常数据同时较差地重建伪异常数据,由此模型被鼓励为限制异常数据的重建;最后,在UCSD-Ped2、Avenue和ShanghaiTech三个公共视频异常检测数据集上与其他基于重建的模型进行比较,其检测精度获得了有效提升.     

网络编码调度策略的研究

网络编码是通信领域的一项重大突破,其基本思想是建立在网络信息流的基础之上,通过网络节点对来自不同链路的信息流进行编码处理,使其既能实现传统路由功能,又能实现对信息的编码处理。分析了等速率的网络编码调度策略,并把自适应传输技术应用到网络编码的调度策略,然后通过Matlab仿真分析,验证了自适应的网络编码策略可提高通信系统的网络编码增益、吞吐量和减少数据传输延时方面的贡献。     

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。     

卷积编码模块的快速实现

针对码率为1/2,2/3,3/4的卷积编码提出了一种基于查表的快速实现方案.该方案对X,Y支路均作出256 byte和64byte的表,两支路的输入输出均以字节为单位而非比特,从而提高了内存的利用率.在CCS中仿真并与比特操作方案对比,结果表明该方法减少了CCS的处理周期,节省了内存占用量.     

改进型自适应随机卷积网络编码算法

To address the issue of field size in ran-dom network coding, we propose an Improved A-daptive Random Convolutional Network Coding (IARCNC) algorithm to considerably reduce the a-mount of occupied memory. The operation of IARCNC is similar to that of Adaptive Random Convolutional Network Coding (ARCNC), with the coefficients of local encoding kernels chosen uni-formly at random over a small finite field. The difference is that the length of the local encoding kernels at the nodes used by IARCNC is constrained by the depth; meanwhile, increases until all the re-lated sink nodes can be decoded. This restriction can make the code length distribution more reasona-ble. Therefore, IARCNC retains the advantages of ARCNC, such as a small decoding delay and partial adaptation to an unknown topology without an early estimation of the field size. In addition, it has its own advantage, that is, a higher reduction in memo-ry use. The simulation and the example show the ef-fectiveness of the proposed algorithm.     

网络编码构造算法研究

网络编码是通信网络中信息传输技术的一个重大突破,其核心思想就是利用路由器的智能化功能,允许网络中间节点对传输信息进行编码,从而提高网络传输效率。该文通过＂蝶形网络＂来分析网络编码的基本原理,并归纳现有网络编码的基本构造算法及其优缺点,最后讨论网络编码构造算法的进一步发展方向。     

一种约束卷积码的研究与仿真

通信系统中广泛使用的卷积码,其译码通常采用维特比译码的方法。为了获得更好的译码性能,在原有的卷积码的基础上提出一种约束卷积码算法。该约束卷积码是在发送系列中固定的位置加入确定的比特位,以在维特比译码时尽量获得发送序列的先验概率的基础上提高译码性能。通过对这种约束卷积码数学分析,提出其对应的编解码算法,并用蒙特卡罗仿真方法,验证该算法的正确性。     

卷积码编码原理的解释

现有的信息论与编码教材在介绍卷积码编码时通常是直接给出码的生成多项式或编码器的移位寄存器实现,没有将编码原理和卷积相联系.本文从离散时间系统引出卷积码编码器的移位寄存器实现,深入浅出地阐明了码生成多项式矩阵的由来及其重要性,同时采用计算离散时间序列卷积的方法求解编码输出序列,从而对卷积码编码的原理以及卷积二字的含义给予了更精准的解释和验证.     

网络编码中的侦听管理策略

 在基于机会式网络编码的的无线单播应用中,每个节点需要缓存一些数据包,用来对编码数据包进行解码,该缓存称作侦听缓存.本文针对"X"型拓扑分析了传统的基于先入先出的侦听管理策略,理论结果表明侦听缓存有限时吞吐量随侦听缓存的减小而迅速降低.为此,提出了一种基于尽力服务的侦听管理策略,提高了侦听缓存中数据包被用作解码的概率,进而提高了系统吞吐量.为减少无用数据包被缓存的概率,提出了一种基于历史信息的侦听管理策略,可有效减少干扰流对系统吞吐量的影响.     

基于卷积神经网络的红外与可见光图像融合

非下采样剪切波变换(NSST)域中低频子带的融合需要人工给定融合模式,因此未能充分捕获源图像的空间连续性和轮廓细节信息.针对上述问题,提出了基于深度卷积神经网络的红外与可见光图像融合算法.首先,使用孪生双通道卷积神经网络学习NSST域低频子带的特征来输出衡量子带空间细节信息的特征图.然后,根据高斯滤波处理的特征图设计了基于局部相似性的测量函数来自适应地调整NSST域低频子带的融合模式.最后,根据NSST域高频子带的方差、局部区域能量以及可见度特征来自适应地设置脉冲耦合神经网络参数完成NSST域高频子带的融合.实验结果表明:该算法QAB/F指标略弱于对比算法,但SF、SP、SSIM以及VIFF指标分别提高了约50.42％、14.25％、7.91％以及61.67％,有效地解决了低频子带融合模式给定的问题,同时又克服了手动设置PCNN参数的缺陷.     

应用网络编码的分组交换调度算法

网络编码理论与交换调度算法相结合重点是实现在联合输入输出排队（CIOQ）交换结构中提供组播服务。文章证明了对一个流中的分组进行线性网络编码可以承载不允许网络编码时不能够承载的交换流量模式,也就是说,网络编码允许CIOQ交换结构在实现组播服务时有更大的速率区域,并给出了基于图论方法的描述。运用增强冲突图的稳定集多面体等概念,文章证明了计算离线调度的问题可以简化成某种图染色问题,同时,也针对组播调度提出了一个称之为最大权重稳定集的在线调度算法。     

基于卷积码的差分DF协作分集通信系统

现存的协作分集通信系统都是在假设接收端完全掌握了信道状态信息(CSI)的情况下建立起来的,这就不可避免地增加了接收端对CSI的重传。然而,在某些实际情况下,由于衰落信道条件变化太快难以进行有效的信道估计或为了降低移动终端的复杂度和造价而免去信道估计,这时就必须研究其他方案来弥补这个不足。协作分集的差分调制模型可以解决这个问题。差分调制模型虽然不需要知道CSI,但是系统性能不是很理想。将卷积编码与差分调制相结合,就可以在很大程度上提高系统的性能。     

网络编码在网络安全中的应用

网络编码的思想在1999年由杨伟豪和张珍首次提出,由Ahlswede等人进一步发展和扩充,安全的网络编码也随即提出。蔡亍和杨伟豪首先针对单信源有向无圈网络给出了安全网络编码的定义和模型,其他研究者也各自提出了不同的安全模型,如J P Vilela提出了轻量级安全的网络编码,K Bhattad提出了弱安全的网络编码等,另外还有抗拜占庭攻击的网络编码。网络编码理论亦在网络纠错中得到了应用,杨伟豪和蔡宁推广了经典纠错码,引入了网络纠错码,杨胜豪在杨伟豪和蔡亍研究的基础上,研究了线性网络编码的重量性质。     

线性网络编码研究

最大流最小割定理决定了网络的最大吞吐量.近来研究表明,网络编码可以使这-理论在多播方式的网络环境中得以实现.网络编码的提出彻底地改变了计算机通信网络中的信息处理方式,其研究结合了信息论、计算机通信网络、组播技术、多用户信息论和图论等很多方面的知识.文中简要介绍了网络编码的基本原理,线性网络编码的基本概念及其发展,并且提出一种实现线性网络编码的算法.