采用预判决信息的LDPC码编码调制方案性能研究

低密度奇偶校验(LDPC)码是Turbo码以外另一种性能接近香农限的好码.本文将LDPC码与比特交织编码调制(BICM)相结合,首先给出了在不使用传统解调器与译码器之间迭代的情况下8PSK调制方案在AWGN信道和Rayleigh衰落信道中的性能(简称为无迭代方案).然后提出了一种新的接收端解决方案:首先对接收符号进行预判决,判决信息被用来调整解调器,从而在一定程度上弥补了不使用解调器与译码器之间迭代所造成的性能损失,并且相对于无迭代方案接收端复杂度几乎没有变化,但性能却有所提高.这说明原有比特度量产生方法并不是最佳的,该文使用预判决信息的方案给出了一个改善的思路.通过仿真结果可以得到结论:使用本文所提出的方案在AWGN信道和Rayleigh衰落信道中都可以在不增加复杂度的情况下提高性能.     

LDPC调制系统中迭代解调解码信息的线性优化

在中短码长低密度奇偶校验（LDPC）码编码的比特交织编码调制系统（BICM）中,由二分图短圈导致的置信传播（BP）解码器输出外附信息之间的相关性是降低迭代解调/解码性能的主要原因,因此有必要对解码器输出外附对数似然比（LLR）信息进行优化。针对该问题,提出了一种简单有效的LLR线性优化算法。该算法首先基于匹配LLR值应满足的连续性条件,并结合BP解码器输出外附LLR信息的统计特性,对解码器输出LLR信息的条件概率密度函数（PDF）的计算进行简化,推导出了乘性优化因子,据此对解码器输出外附信息进行线性优化。仿真结果表明,与未优化方案相比,对于(504,252) LDPC 码编码的BICM系统,所提优化算法可获得0.6~0.8 dB 的信噪比增益;和推广互信息（GMI）优化方法相比,两者的误码性能接近,所提算法仅差0.1 dB,且具有更小的运算复杂度。     

比特交织编码调制技术分析

为了在不降低频带利用率和功率利用率的情况下以设备的复杂化来换取编码增益,提出了一种将编码和调制方式结合在一起的比特交织编码调制(Bit Interleaved Coded Modulation,BICM)技术。该技术针对网格编码调制(TrellisCoded Modulation,TCM)灵活性差和衰落信道中性能差的缺点,在理想交织时将编码器和调制器分离设计,具有高度的灵活性,并可以得到近似网格编码调制的性能,并且对衰落信道具有很好的鲁棒性。介绍了比特交织编码调制的构成模式、关键技术,包括信道编码、比特交织和调制,给出了BCIM理论分析,并对不同的交织深度、交织方法和高阶调制等进行了性能仿真分析。仿真结果表明比特交织编码调制可以取得良好的误码率性能。     

基于LDPC码的BICM系统性能分析

低密度校验码(LDPC)由于其编码增益高、译码速度快、性能接近香农限的优点,目前得到学术界的广泛关注.文中简单介绍了LDPC码及其译码算法,在此基础上结合比特交织编码调制(BICM)系统,并在算法上作出了相应改进.仿真结果表明,在高斯信道、充分交织瑞利信道、相关瑞利衰落信道下,此算法正确有效.     

LDPC编码调制系统中基于反馈LLR均值的迭代解调/译码算法

该文针对LDPC码编码的BICM系统,提出一种对LDPC码译码器输出外附信息的计算方法进行改进的迭代解调/译码算法。与传统的解调/译码算法不同在于,该算法对每次BP迭代中译码器输出的各编码比特的外附LLR分别求均值后,再将其作为先验信息反馈给软解调器开始下次的迭代解调/译码。采用该方法可有效地减轻LDPC码在BP迭代过程中某些比特LLR值的振荡现象,从而使得传递给软解调器的外附信息更准确。仿真结果表明,和传统的两种迭代解调/译码算法相比,该算法能进一步提高LDPC编码BICM迭代系统的译码性能,而复杂度并无明显增加。     

改进交织的单层极化码高阶编码调制系统

极化码作为一种新型编码方式,被采纳为5G通信中的短码方案。本文将极化码应用到比特交织编码调制（Bit-Interleaved Coded Modulation,BICM）系统,优化交织器的设计,提出了一种新型交织算法。相比于现有的交织算法,新型交织算法的提出是基于比特信道可靠性衡量参数,将高可靠性的比特信道与低可靠性的比特信道交错设计,按照高可靠性信道对低可靠性信道辅助译码的方式,提高极化码的纠错性能。由于新型交织算法只存在于比特信道可靠度参数的简单排序,在复杂度上没有明显增加。仿真结果表明:新型交织算法具有优异的性能,当误码率为10-5,码长为256时,采用新型交织算法的极化码BICM系统与LDPC码的BICM系统相比大约有1.51 dB的增益。      

基于迭代的置信传播编码调制在瑞利衰落信道中的性能

该文提出一种结合低密度校验码(LDPC)和MQAM星座的置信传播编码调制方案,并对其在瑞利衰落信道下成对差错概率及最优星座选择进行了分析。为防止过多错误反馈造成译码失效,提出采用内、外双重迭代方式提高系统的鲁棒性。同时把LDPC码校验矩阵作为迭代终止判决准则,降低了迭代算法的平均复杂度。与其他3种方案相比,仿真结果证明了该方案能显著提高系统性能。     

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（bit—interleaved coded modulation with iterative decoding,BICMID）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。     

比特交织IRA码编码调制

提出了不规则重复累积（IRA）码实现比特交织编码调制（BIRACM）的设计方案,并在AWGN和Rayleigh平衰落信道下进行了仿真。仿真结果表明：BIRACM的性能优于传统的网格编码调制和比特交织编码调制。     

基于2-FSK／4-PSK调制的BICM系统

文中提出一种基于2-FSK／4-PSK调制的比特交织编码调制系统（BICM）。理论分析和计算机仿真表明无论在AWGN信道或是Rayleigh衰落信道下，通过合理控制2-FSK／4-PSK调制，BICM系统的性能都有所提高，且在衰落信道下新系统将达到基于8PSK调制的BICM-ID系统多次迭代的效果。     

基于LDPC码的BICM系统性能分析和改进

将低密度奇偶校验码(LDPC)与比特交织编码调制(BICM)技术相结合,分别给出了不同码长LDPC码在16QAM调制方式下AWGN信道中的性能,并针对不同星座点对比特保护能力的差异,提出了一种有效的内置交织编码算法,即首先对LDPC编码后的码字进行相应的内置交织变换,然后将LDPC码中的信息位调制到星座点中保护能力强的比特位上,在译码端进行相应的矩阵变换译码,计算机仿真结果表明,新方案在信噪比较低时优于传统的16QAM调制方案。     

FEC编码的空间调制方案综述

空间调制系统作为多输入多输出技术(Multi-input Multi-output,MIMO)的一种,优点是在减少多天线方案的复杂度和成本的同时,始终能够保证较高的数据传输速率。在每个信道使用间隙下,仅使用一根选定的天线(称为活动天线)发送数据信号,并且活动天线空间位置作为数据传输的附加维度。然而,空间调制技术的分析和设计依然面临许多挑战,编码空间调制方案就是其中一种。针对编码空间调制方案,重点论述了Trellis码、BMST码、LDPC码以及多元LDPC码等信道编码空间调制方案,并且分析了这几种方案的特点以及它们在MIMO中的应用。     

基于LDPC的BICM系统星座映射方式分析

星座映射方式在BICM系统的设计中非常重要。将外信息传递函数(Extrinsic Information Transfer Function)曲线用于星座映射的设计,用Monte Carlo仿真给出了16QAM星座的几种星座映射方式的外信息传递函数曲线,结合EXIT曲线分析了星座映射方式对系统性能的影响。仿真结果证实了EXIT曲线在星座映射设计中的有效性。     

Modulation Schemes in Low-Cost Microwave Field Sensors

The use of modulation schemes in short-range microwave field sensors are discussed and in particular the ideas are applied to low-cost self-detecting doppler sensors based on a two-terminal negative resistance diode oscillator which acts as a load variation detector. FM-CW and pulse modulation techniques are described which can lead to improved performance in these sensors, and experimental results of bias modulation, varactor modulation, and pulsed operation of transferred-electron oscillators are presented. Modulation techniques can be applied in order to eliminate false alarms due to unwanted targets by enabling the doppler sensor to measure or discriminate target range, and the potential merits of different schemes based on frequency modulation with linear and sinusoidal modulation patterns are explored. A novel environmental profiling technique is proposed which exploits the response of frequency-modulated sensors to multiple stationary targets for use in a versatile short-range surveillance system employing digital processing techniques. The mechanism of pulsed operation in self-detecting sensors is described, and the effects of temperature variations in the active device, which result in frequency chirp, are considered. The technique of extracting the doppler signal from the pulsed bias current using a pulse cancellation circuit is demonstrated, and the effects of bias current changes during the pulse (due to temperature variations) on the use of this type of circuit are discussed.     

地空通信调制解调关键技术分析

针对地空通信中的多径时延展宽引起的严重的码间干扰和信道时变以及多谱勒频移等问题,介绍了调制解调中的关键技术,分析了自适应均衡技术和LDPC编码原理,提出了均衡器-解调器联合设计结构和LDPC编解码实现方法,给出了均衡器–解调器联合设计的解调器仿真结果以及采用LDPC的解调器误码曲线。该2项技术对通信的质量和系统的传输可靠性有明显的改善。     

大气激光通信中的LDPC-BICM技术研究

针对大气激光通信系统的信道特性不稳定问题,为了加强纠错能力和码间抗干扰能力,提出将LDPC码和BICM相结合的编码调制技术应用于大气激光通信。针对大气信道特征建立了不同湍流条件下的信道模型,选取了合适的映射方式,并且在强湍流和弱湍流大气信道下,分别对不同的编码和调制方案进行了仿真分析。仿真结果表明,选取Gray映射的LDPC-BICM技术能够有效地改进系统性能。     

Performance Evaluation of Combined Coding and Modulation Schemes for Nonlinear Channels

The performance of combined coding and modulation schemes in channels with intersymbol interference and nonlinearities is studied using an analytical approach. The class of possible receivers is presented, and a generalization of the minimum Euclidean distance used for the asymptotic analysis of the performance of combined coding and modulation schemes on AWGN channels is introduced. Numerical results are presented for coded 16-PSK modulation.     

Design and Analysis of Three-Way Relay Network Coding Schemes Based Differential Chaos Shift Keying Communication System

Wireless Personal Communications - In this paper, a three-way relay network coding schemes based differential chaos shift keying (DCSK) communication system are investigated. Two schemes of...     

高阶相位调制的调制分集

研究了高阶相位调制的调制分集,分析了调制分集对比特交织空时编码调制迭代译码(BI-STCM-ID)系统性能的影响,得到了引入调制分集后系统的解码比特度量的解析表达式。理论分析和仿真结果表明,调制分集改善了BI-STCM-ID系统在Rayleigh信道下的性能,同时,空时分集与调制分集的结合,对改善快衰落信道和慢衰落信道的性能具有相互补充的效果。