面向CCSDS标准的Turbo码的研究与仿真实现

Turbo码是一种性能优异且高效的信道编码方式,被空间数据系统咨询委员会(CCSDS)推荐为深空通信中可采用的信道编码方案之一。分析了Turbo码的编码和译码的基本原理,基于CCSDS给出的深空通信标准,设计并实现了Turbo码的编码和译码过程。通过Matlab软件仿真测试,初步探究了译码迭代次数、码率、译码算法等因素对误码率性能的影响,并对仿真结果进行了分析。     

改进Min-sum的LDPC译码算法研究

为了弥补Min-Sum译码算法相对于LLR-BP算法的性能缺陷,降低LLR-BP算法的实现复杂度,提出一种改进型Min-Sum译码算法,将Normalized BP-Based和Offset BP-Based 2种算法有效地结合,在计算校验节点消息时,同时引进校正因子和偏移因子,并通过最小均方差准则来选择参数。仿真结果表明,在误码率相同的条件下,改进型Min-Sum译码算法比Min-Sum算法、Normalized BP-Based算法和Offset BP-Based算法具有更好的译码性能,译码性能逼近于LLR-BP译码算法。     

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。     

DS/FH快跳频系统设计和窄带干扰抑制

跳频通信具有一定的抗窄带干扰的能力,跳速越高抗窄带干扰的能力越强.在DS/FH跳频系统中,解跳之后干扰信号存在于部分的扩频信号,相当于扩频信号内存在时变的干扰信号.文中将Turbo纠错码和分集合并技术联合应用于DS/FH快跳频系统中,利用信号的分集特性,采用奇异值分解的算法检测受干扰的跳频信号,将未受干扰的跳频信号合并,结果表明采用Turbo码的快速跳频方式时可以实现窄带干扰抑制.     

一种基于 MDS-卷积码的LDPC码构造方法

近年来,结构化低密度奇偶校验(LDPC)码的构造方法受到了广泛地关注.本文提出了一种利用最大距离分割(MDS)编码构造结构化LDPC码的思路.该思路将基于两个信息符号的RS码构造LDPC码的方法扩展至适用于所有的MDS码.本文以具有MDS特性的卷积码为例详细描述该构造方法的细节,并构造了码长从255比特到4095比特的高码率LDPC码.由于卷积码的MDS定义不同于线性分组码,因此本文给出了一种对卷积码截短的方法及其必要的证明.仿真结果表明,本文构造MDS-Conv-LDPC码的性能优于随机构造的LDPC码.     

迭代均衡系统中的一种SNR估计方法

该文首先分析了最大后敛概率(Maximum A posterior Probability, MAP)迭代均衡及其简化算法Max-Log- MAP(MLM)、缩放软信息的Max-Log-MAP算法(Scaled Max-Log-MAP,SMLM)对SNR估计误差的敏感性问题,然后利用SMLM算法对SNR估计误差不敏感的特性,提出了一种基于SMLM的软输出信息估计信道SNR的方法。最后,利用该算法,还提出了一种新的迭代均衡算法,并研究了其性能,结果表明该算法不仅不需要任何导引符号开销,还能获得非常接近具有理想的SNR的MAP算法的误码性能。     

Construction of nonsystematic Low-Density Parity-Check codes based on Symmetric Balanced Incomplete Block Design

This paper studies the nonsystematic Low-Density Parity-Check（LDPC）codes based on Symmetric Balanced Incomplete Block Design（SBIBD）.First,it is concluded that the performance degradation of nonsystematic linear block codes is bounded by the average row weight of generalizedinverses of their generator matrices and code rate.Then a class of nonsystematic LDPC codes constructed based on SBIBD is presented.Their characteristics include：both generator matrices and parity-check matrices are sparse and cyclic,which are simple to encode and decode;and almost arbitrary rate codes can be easily constructed,so they are rate-compatible codes.Because there are sparse generalized inverses of generator matrices,the performance of the proposed codes is only 0.15dB away from that of the traditional systematic LDPC codes.     

LDPC码的不等误差保护性能研究

非规则LDPC(low-density parity-check)码具有不等误差保护性能,但是随机编码过程却使这一特性很难实现.现将PEG(Progressive Edge-Growth)算法与信道编码的UEP(Unequal Error Protection)性能相结合,用于构造具有不等误差保护性能的校验矩阵H.AWGN和Rayleigh信道的仿真结果表明,采用PEG算法构造的具有UEP性能的非规则LDPC码能够有效提高系统性能.     

Optimal quinary cyclic codes with minimum distance four

Cyclic codes are an extremely important subclass of linear codes.They are widely used in the communication systems and data storage systems because they have efficient encoding and decoding algorithm.Until now,how to construct the optimal ternary cyclic codes has received a lot of attention and much progress has been made.However,there is less research about the optimal quinary cyclic codes.Firstly,an efficient method to determine if cyclic codes C_(1,e,t)were optimal codes was obtained.Secondly,based on the proposed method,when the equation e=5_k+1 or e=5_m?2hold,the theorem that the cyclic codes C_(1,e,t)were optimal quinary cyclic codes was proved.In addition,perfect nonlinear monomials were used to construct optimal quinary cyclic codes with parameters[5_m?1,5_m?2m?2,4]optimal quinary cyclic codes over $F_{5^m}$.     

基于纠缠辅助码的量子模糊承诺和生物认证

本文针对经典模糊承诺体制不能有效抵抗量子算法攻击的问题,在纠缠辅助量子纠错码的基础上,结合量子哈希构造一类新的量子模糊承诺体制.利用无需自对偶约束的量子纠错码空间构建模糊承诺集产生承诺阶段所需的码字,并对其施加用于模糊证明的加噪变换,有效抵抗量子傅立叶取样攻击;提出一种量子哈希,对随机量子序列进行混淆扩散后加密,实现信息论意义上的一次一密安全.据此构建的量子模糊承诺体制可有效抵抗量子图灵机攻击.该文还给出了基于量子模糊承诺的挑战响应生物认证方案,分别对量子模糊承诺和生物认证方案在量子计算环境下的安全性作了分析,证明了其安全性和有效性.