卷积信道编码与物理层网络编码的联合设计

针对无人机作为中继平台在异步通信条件下数据传输误码率高的问题,提出将物理层网络编码与卷积信道编码联合设计的方案。在方案中,中继节点引入置信传播(Belief Propagation)算法,将信道译码和网络编码联合起来,解决了符号偏移和相位偏移对通信系统的影响。仿真结果显示,该方案与未进行信道编码和RA码信道编码方式相比误码率最低,提高了系统的鲁棒性,可以更好地抵制相位偏移和符号偏移对通信系统的影响,提高无人机的抗干扰能力。     

大型数据的编码传输技术研究

提出利用信息学编码理论中的线性纠错码LECC来改善当前计算机网络中进行大型数据传输时存在速度慢、可靠性低等问题。线性纠错码方法对数据进行分块冗余编码,在有损信道(如Internet)上传输编码块。接收端只要接收到足够数量的编码包,就可解码出初始数据信息,无需反馈信道,减少包应答及丢失包重传的时间。实验结果表明,LECC编码传输平均只要接收到比源数据包多4％的编码包即可完成解码。对于大型文件传输,编解码及冗余包的传输所增加的负载比传统差错控制小,有效地提高了信道的可靠性及传输效率。     

一种结合卷积编码的新型空移键控系统

提出了一种与卷积编码结合的新型空移键控系统,并给出了三种卷积编码结构。首先,重点介绍了系统的传输模型以及卷积编码构造;其次,分析了系统接收端天线检测所采用的译码算法,并对接收算法复杂度作了比较;最后,在莱斯衰落信道下对该方案的传输性能进行了仿真分析,比较了不同卷积编码构造下的方案与传统的空移键控技术的优劣势。结果表明:该方案可以很好地提高系统的抗信道衰落性能。     

无线传感网使用网络编码的新型数据传输方法

网络编码能提高无线传感器网络数据传输可靠性,针对现有基于网络编码的数据传输策略随机选取编码向量和使用固定路径所带来的缺陷,设计了一个新的编码矩阵构造方法,并提出了一种新型的基于网络编码的可靠数据传输方法。该编码方案能保证任意k个编码向量线性无关,且不用传输编码向量。数据转发使用"区域推进"机制,自动选取最佳转发节点,将数据包可靠地向sin"k推进",并实现了最少冗余传输和网络均衡能耗。分析与仿真表明,新的数据传输策略能消除现有方法的缺陷,提高数据传输可靠性,降低能耗。     

基于复数域上的网络编码的MIMO系统预编码器设计*

针对复数域网络编码中复数θ的选取以及中继和目的节点处如何有效检测原始数据的问题,提出一种收发联合优化的预编码方案。首先,设计一种等相位预编码器选取编码复数θ以降低数据传输过程中的误码率,同时,提出一种迭代预均衡算法在中继和目的节点处检测和恢复原始数据,在提高系统信道容量的同时,改善整个系统的抗干扰能力。仿真结果显示,该方案相对现有复数域网络编码方案能够获得更低的误码率,且在无信道状态信息的情况下也能获得较线性预均衡方案更低的误码率以及更高的信道容量。     

RS编码交织深度对气象卫星数据传输的影响

RS编码和交织技术是当前气象卫星在数据传输过程中通常采取的、用来对抗信道深度衰落的措施,本文通过提取实际接收到的EOS卫星数据,根据数据在RS纠错前、后的差异,从实际工程的角度验证了不同交织深度对接收数据的影响。     

LDPC码在小波压缩图像传输中的应用

LDPC码是一种具有低复杂度,强纠错能力的信道编码结构,SPECK算法是嵌入式小波图像压缩编码中性能较好的一种。本文充分考虑SPECK算法和改进LDPC码的特性,提出了根据信源编码后数据在重建时的重要程度进行不等纠错保护的信源信道联合编码方案。实验表明,该方案有利于压缩图像在噪声信道上的可靠传输,提高系统整体纠错性能。     

基于叠加编码及多用户调度的高斯传输信道优化算法

为了提高高斯传输信道的数据传输效率,提出了一种基于叠加编码及多用户调度的高斯传输信道优化算法(MGSC)。首先,该算法提出了高斯传输信道的系统模型,分析源-端的距离概率密度函数和累积分布函数以及用户的平均功率增益;接着,在高斯传输信道上采用最优的叠加编码与连续干扰消除的方法,并根据各个用户的效用函数来执行最佳的功率和速率分配,并通过概率优化方法来对信道用户进行选择,接入最佳的传输信道;最后,实验仿真结果表明,在信道接入用户变化的情况下,相比双向中继信道无线信号和功率传输优化算法(TWRC)以及基于矩阵与格球解码(LSD)技术的数据传输算法,MGSC的信道总数据传输速率分别提升10.2%和21.7%,并且信道增益的平均效果分别高出5.7%和6.4%。因此,MGSC在信道传输速率和信道增益上有较好的优化效果。     

RS编码空间调制系统

针对多输入多输出系统(MIMO)中信道相关性对系统性能影响严重以及TC-SM系统频谱效率低等问题,提出一种RS编码与空间调制相结合的RS-SM系统方案。在发送端,首先对数据进行编码、交织、SM映射后发送出去,在接收端,通过采用最大似然(ML)译码算法进行检测,检测结果送入RS译码器,利用RS码的纠错性能,降低信道相关性对系统性能的影响。同时,RS-SM系统克服了TC-SM系统频谱效率低的缺点,使系统具有更高的编码效率和更多的码率选择。理论分析与实验仿真结果表明:RS-SM系统能够有效提高系统的性能和频谱效率。     

一种5B6B编码改进技术

光纤数字通信系统中采用线路编码是一种趋势,可以采用的线路编码很多,比较常用的线路码型就是mBnB码型。通过介绍5B6B编码原理,分析比较了两种编码方案,讨论了两种编码的性能。对改进的一种编码方案实现了基于matlab的5B6B编码,有效降低了误码扩散系数,实现了最大相同码元连码数少、定时信息丰富、尽量少的直流分量。     

一种高效纠错编码方案的计算机仿真设计

本文研究了高斯信道下RS码与PTCM码级联编码方式的性能,比较了应用PTCM码、RS码级联PTCM码、采用交织技术的级联码等使用8PSK调制方式的不同纠错方案的性能,设计了一种具体的差错控制编码方案,并对其进行计算机模拟仿真。仿真结果表明,该级联编码方案具有良好的误码纠错性能,可用作通用数据链控制器的纠错控制方案。     

Gibraltar: A Reed‐Solomon coding library for storage applications on programmable graphics processors

Reed–Solomon coding is a method for generating arbitrary amounts of erasure correction information from original data via matrix–vector multiplication in finite fields. Previous work has shown that modern CPUs are not well‐matched to this type of computation, requiring applications that depend on Reed–Solomon coding at high speeds (such as high‐performance storage arrays) to use hardware implementations. This work demonstrates that high performance is possible with current cost‐effective graphics processing units across a wide range of operating conditions and describes how performance will likely evolve in similar architectures. It describes the characteristics of the graphics processing unit architecture that enable high‐speed Reed–Solomon coding. A high‐performance practical library, Gibraltar, has been prototyped that performs Reed–Solomon coding on graphics processors in a manner suitable for storage arrays, along with applications with similar data resiliency needs. This library enables variably resilient erasure correcting codes to be used in a broad range of applications. Its performance is compared with that of a widely available CPU implementation, and a rationale for its API is presented. Its practicality is demonstrated through a usage example. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

一种有效的无损图象编码方法

由于一些正当的原因,无误差编码在某些应用中是唯一可接受的压缩方法。文章首先采用一种整数到整数小波变换对图象进行分解,然后通过优化改进著名的SPIHT压缩算法2,实现了一种有效的无损编码方法。压缩结果表明：该方法性能优于经典的一些无损编码方法,同时也优于直接采用SPIHT的无损压缩方法,因此可推广应用到卫星遥感图象、医学图象的传输和归档中去。     

基于模型的无人机信道编码算法设计与实现

为了改善无人机测控系统数据传输的抗干扰性能,并提高算法的可实现性,提出了一种基于模型的信道级联编码调制算法。算法在正交相移调制(Quadrature Phase Shift Keying, QPSK)系统中采用循环冗余校验码(Cyclic Redundancy Check, CRC)+Reed-Solomon(20,10)码+交织(20,10)+数据加扰+卷积码(2,1,7)的串行级联编码,并在编码过程中加入数据加扰技术。为了研究算法设计的有效性,在MATLAB/Simulink中搭建了采用上述级联信道编码的QPSK系统仿真模型。仿真结果显示系统在高斯白噪声(Additive White Gaussian Noise, AWGN)信道中有效降低了传输误码率,误码率在1×10^-4数量级下,系统编码增益达到5 dB。系统模型能够直接部署在两台ADRV9361-Z7035上,实现两台设备的正常通信,无须再进行硬件代码编写,将其应用在无人机测控系统中,具有一定的工程实现价值。     

Ka频段固定卫星信道编码技术研究

Ka频段卫星通信已成为卫星通信发展的趋势。在分析Ka频段固定卫星信道特性的基础上,提出了一种适合该信道的Turbo码编译码方案。对Ka固定卫星通信信道建模仿真表明,采用Turbo码比采用相同码率的卷积码和卷积级联码有超过1.5dB的增益。     

基于深度卷积神经网络的油罐目标检测研究

油罐是用于储存油品的工业设施，常用在炼油厂等工业园中，通过卫星或航空遥感图像实现油罐目标的快速检测，可以实现对侵占生态保护红线的疑似工业园区的快速查找，为自然资源监管和生态环境保护提供科学技术支持。探讨了基于深度卷积神经网络在高分辨率遥感影像目标检测中的有效性，基于深度学习目标检测算法中具有代表性的Faster R-CNN（Convolutional Neural Network）和R-FCN（Region-based Fully Convolutional Network）框架，通过对ZF、VGG16、ResNet-50 3种网络模型进行训练和测试，实现了遥感影像上油罐目标的快速检测；通过修改锚点尺度和数量，丰富了候选框类型和数量，提升了油罐的目标检测精度，最优召回率接近80%。研究表明：深度卷积神经网络能够实现对高分辨率遥感影像中油罐目标的快速检测，为深度学习技术在遥感小目标的快速检测提供了实例和新的思路。     

基于深度卷积神经网络的油罐目标检测研究

油罐是用于储存油品的工业设施,常用在炼油厂等工业园中,通过卫星或航空遥感图像实现油罐目标的快速检测,可以实现对侵占生态保护红线的疑似工业园区的快速查找,为自然资源监管和生态环境保护提供科学技术支持。探讨了基于深度卷积神经网络在高分辨率遥感影像目标检测中的有效性,基于深度学习目标检测算法中具有代表性的Faster R-CNN（Convolutional Neural Network）和R-FCN（Region-based Fully Convolutional Network）框架,通过对ZF、VGG16、ResNet-50 3种网络模型进行训练和测试,实现了遥感影像上油罐目标的快速检测;通过修改锚点尺度和数量,丰富了候选框类型和数量,提升了油罐的目标检测精度,最优召回率接近80%。研究表明：深度卷积神经网络能够实现对高分辨率遥感影像中油罐目标的快速检测,为深度学习技术在遥感小目标的快速检测提供了实例和新的思路。     

On the effect of Reed–Solomon coding with maximum block interleaving on MPEG-4 FGS video quality in 3G broadcasting

In Broadcast and Multicast Services (BCMCS) for CDMA2000 networks, Reed–Solomon (RS) coding is applied to the layers above the turbo code. An additional block interleaving mechanism improves the performance of RS coding when there are long bursts of errors. We propose a performance model of RS coding for varying conditions of Rayleigh fading on the broadcast channel with the maximum amount of block interleaving, and verify this analytic model by comparing its results with a simulation. Evaluating the quality of the resulting MPEG-4 FGS (fine granular scalability) video demonstrates the effectiveness of RS coding in achieving high perceived video quality.     

一种基于形态小波的遥感影像压缩编码算法

与一般图像不同,由于遥感影像具有纹理复杂、局部相关性较弱的特点,而且影像经过小波变换后系数的空间聚类特性较明显,因此遥感影像压缩具有一定的特殊性,可是目前大多数基于小波的压缩编码算法都没有考虑小波系数的空间聚类特性,为了进一步提高编码效率,提出了一种基于形态小波的遥感影像压缩算法。该算法首先对遥感影像进行多尺度快速小波变换,然后依据遥感影像的小波能量聚类特性,采用一种形态膨胀编码算法来实现遥感影像的高效压缩编码。试验结果表明,对一般遥感图像,该算法在高倍率压缩的情况下要优于目前的JPEG2000算法;而且对多波段的遥感影像,该算法也取得了较好的压缩效果。     

方向自适应提升小波在遥感图像中的研究

针对于遥感图像纹理复杂的特点,提出了一种利用自适应方向提升方案的遥感图像压缩编码新方法。传统的提升方法主要在垂直和水平方向上进行,从而降低垂直和水平方向上像素的相关性;与传统的提升方法不同,基于自适应方向提升的方法充分利用了图像其他纹理方向的相关性来进一步提高预测的精度,从而降低高频部分的能量值。该算法首先利用自适应方向提升的方法对遥感图像进行多尺度快速整数小波变换,然后采用子带位平面编码算法来实现遥感图像的高效压缩编码。实验结果表明,对一般遥感图像,该算法在高倍率压缩的情况下要优于目前的JPEG2000算法。