基于短帧交织的Turbo码编码器研究

本文分析了Turbo码编码器及其输出码字的组成原理,基于使输出码字最小汉明重量最大化和使最小汉明重量输出码字出现的概率最小化的原则,结合结构化交织器和随机交织器的优点,提出了一种伪随机的结构化反块交织器,并进一步提出了采用双伪随机反块交织器的Turbo码编码器方案.该方案有效的增大了Turbo码输出码字的最小汉明距离,同时避免了Turbo码边缘效应且具有伪随机性,因此,可有效的提高系统的纠错性能.仿真实验结果显示,该方案在短帧传输的条件下有着最佳的综合性能.特别是在信噪比高时,采用该方案与采用其它交织器的Turbo码方案相比,在提高系统的可靠性上具有明显的优势.     

一种新的高效自适应的联合编码调制分集的多入多出系统

为满足未来移动通信对高数据传输速率迅速增长的需求,本文提出了高频谱效率的联合编码调制分集(Joint Coding Modulation Diversity,JCMD)的多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)方案.从全局的角度,该方案通过空时分量交织器和旋转调制对Turbo编码,正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM)和MIMO技术进行联合优化.本文首次证明了JCMD-MIM的可达速率大于等功率分配的BICM-MIMO系统.基于以上理论分析,提出了一种最佳空间分量交织器以及自适应层数选择方案以最大化系统的可达速率.仿真结果表明新方案与传统的BICM-MIMO方案相比可以获得明显的信噪比增益.     

移动通信系统中交织编码器的设计

以GSM移动通信系统为例,在分析GSM通信系统信道编码结构、交织方式的基础上,提出基于FPGA用块内交织方法实现该系统中的交织器,利用VHDL语言完成该系统中交织器的具体设计,并验证设计的正确性和可行性,为使用软件无线电实现GSM基站系统奠定了基础。     

交织在信道编码中的应用

在通信系统中信道编码的交织技术起着重要的作用，交织的使用提高了数据传输的可靠性。本文介绍了交织器的基本原理并对两种常用的交织器的性能进行了比较，提出了今后交织器研究的重点。     

IDMA系统的(p,q)交替进制交织器的研究

多址技术一直是移动通信领域的一项关键技术.IDMA是一种新的多址接入方式,该技术采用了一种码片级Turbo型迭代多用户检测,其算法复杂度与用户数无关,因此在通信领域获得广泛关注.交织器作为IDMA系统区分用户的唯一方式,研究这一问题具有重要意义.本文提出一种利用(p,q)交替进制位反序构造IDMA系统中交织器的方法.该方法通过选择合适的p、g值,可以构造出一组正交交织器.由于对每个用户仅需存储p和q值,因而只需少量存储器.为了硬件实现方便,选择p,q均为2的幂次,对位置索引的二进制表示进行块间反序即可得到交织后的位置索引.相关性峰值分析表明本文构造的交织器之间的相关性低于随机交织器.误码率仿真结果表明,采用本文构造的交织器的IDMA系统BER性能优于采用随机交织器的IDMA系统.     

偏振复用光通信系统中一种极化交织器

由于高阶调制具有比特相关性,从而导致极化码在光通信系统中无法有效的进行信 道极化。本文提出了一种适用于偏振复用光通信系统的极化交织器。该极化交织器使用一个 统一的编码器对系统的信息比特进行极化编码,再对编码后的序列进行比特交织,打破了高 阶调制的比特相关性,降低了对极化码信道极化的影响,提升了通信系统的性能。同时,对 比分析了2D和4D调制编码方案,并在解码符号度量计算时加入缩放因子,提升了系统的 误码性能。仿真显示,信道为加性高斯白噪声 (additive white Gaussian noise,AWGN) 时,极化交织方式与传统比特交织编码调制(bit interleaved coded modulation, BICM)相比,在相同的信噪 比下误码性能提升了约1个数量级,在加入缩放因子后,系统的误码性能提升了约0.5 dB。 在偏振复用16进制正交幅度调制(polarization multiplexing 16quadrature amplitude modulation,DP-16QAM) 相干光通信系统中,在误码率为10－4的情况下,4D极化交织方案相比传统BICM方案,性能提升了约1.3 dB。且在不同偏振模色散(polarization mode dispersion, PMD) 下,4D调制方 案对系统PMD的容忍度比2D调制方案更优。     

高容量微波传输系统中调制编码方案设计与分析

针对高容量微波传输系统中数据传输速率快、频带受限、传输时延小等特点,采用基于低密度奇偶校验(LDPC)码的比特交织编码调制(BICM)系统模型,设计了适合于高容量微波传输系统中的几种调制编码方案(MCS),并对设计的调制编码方案进行了性能仿真与分析,且与RS码编码调制系统进行了性能仿真对比与分析.仿真结果表明,LDPC码编码调制系统具有非常优异的性能.     

一种应用CPM扩频调制的Turbo CDMA系统

本文首先介绍了连续相位调制CPM (Continuous Phase Modulation) 的分解模型^[1],得到CPM调制可以分解为一个线性连续相位编码CPE (Continuous Phase Encoder)和无记忆调制的组合;接着基于CPM的错误事件和递归特性,推出了采用CPM扩频调制的Turbo CDMA系统模型,这里CPM扩频调制作为递归内码,与外编码器及交织器级连构成Turbo迭代系统,该系统有明显的交织增益.利用系统的迭代解调解扩和解码的特点,设计了软输入输出的接收机,接收机中解调器采用MAP(Maximum A Posterior)和SOVA(Soft Output Viterbi Algorithm)算法,解码器采用MAP算法.仿真结果表明CPM调制器作为内码形成级连迭代系统交织增益非常明显.     

无线光通信编码调制中交织器设计研究

交织设计是无线光比特交织编码调制通信系统抗衰落能力的一个影响因素。在构建系统模型基础上,给出了交织器优化设计的基本原则及其数学模型,对伪随机交织、S-随机交织和改进黄金分割交织的距离特性及其在弱湍流条件下的性能进行了仿真分析。结果表明,交织可有效提高编码调制的差错性能,对于给定交织方式,增加交织长度可获得更好改善,当交...     

基于BICM的高效编码协作方案及性能分析

 提出一种基于比特交织编码调制(BICM)的高效编码协作(CC)方案,该方案中协作用户编码比特分为两帧,每一帧都通过BICM调制发送,通过结合比特交织器满足高阶调制星座符号的不同比特经历的衰落独立。一方面,论文分析了该协作方案在不同信道下的成对错误概率,并进一步推导了错误比特概率上界。理论分析以及仿真结果都表明：准静态衰落信道下,基于BICM的高谱效率编码协作方案仍然可以获得完全分集;而快衰落信道下,编码协作没有分集。另一方面,论文针对提出CC方案中映射方式以及交织器的设计进行研究,得出GRAY映射仍然是协作用户采用的最佳映射,且两帧的交织器不同更利于提高性能。     

WCDMA中交织技术的研究与仿真

交织技术对通信中信道编码性能具有重要影响,WCDMA系统中就多次采用了交织技术来提高通信质量。分析了交织技术原理及交织器的各种类型,利用SIMULINK模块库建立了交织器性能仿真模型,对各种分组交织器、随机交织器,以及同一交织器在不同交织长度下进行了仿真,通过比较各种交织器在加性高斯信道传输下的误比特率,最终得出各种情况下不同结构交织器的性能、交织长度对通信的影响及相应的选择原则。     

伪随机交织器的FPGA设计与实现

首先分析了伪随机交织器在Turbo码中的重要作用,讨论了交织器的设计准则,给出了一种采用m序列的伪随机交织器的硬件电路实现方案。设计中利用Matlab平台上的DSPBuilder工具实现伪随机算法,并基于开发软件QuartusII进行了程序设计、功能仿真和综合。该交织器具有易于实现、占用硬件资源少、适应数据可靠性传输等优点。     

一种用CPLD实现的短帧交织器设计

对于个人通信中的短帧传输情况，设计了一种用CPLD实现的短帧交织与解交织系统。结合Altera公司的Max＋Plus Ⅱ软件开发平台，详细说明了A型分组交织器的设计过程以度仿真结果并对其性能进行了分析。仿真结果表明，他可以适应高速数据传输中的短帧传输情况，同时谊交织器具有复杂度低、通用性强的特点。     

Adaptive Selection of Parameters of S-Random Interleaver in Wireless Data Transmission Systems with Turbo Coding

The paper proposes an adaptive method for selecting the parameters of S-random interleaver of turbo-code codex in wireless data transmission systems under conditions of a priori uncertainty for enhancing the reliability of data transmission and reducing the computational complexity of the coding/decoding process of turbo codes. This method is based on the adaptive selection of parameters of S-random interleaver depending on values of the normalized quantity of sign reversals of a posteriori-a priori log-likelihood function ratios (LLFR) regarding the transmitted data bits of turbo-code decoder. The results of simulation modeling show that the rational parameters of S separation of data bit interleaving for S-random interleaver are obtained depending on the values of signal-to-noise ratio in channel and the normalized number of sign reversals of a posteriori-a priori LLFR of interactive turbo-code decoder. As a result, the energy gain of coding can be obtained, the complexity of its hardware and software implementation can be reduced, and reliability of data transmission can be enhanced as compared to the known results, for example, the fourth generation mobile communication system 4G LTE-Advanced.     

Performance comparison between Gaussian interleaver, Rayleigh interleaver, and dithered golden interleaver

This paper is a proposal for a new form of random interleaver for a turbo code based on the probability distribution of channel statistic model of transmission, instead of a uniform probability distribution. In our work, we use the normal (Gaussian) and Rayleigh probability distribution in accordance with the channel type and compare them with classic random interleaver (uniform distribution) and with dithered golden interleaver [invention of the Communications Research Centre (CRC)]. The results show that this new form of random interleaver gives identical results compared to the simulated case of dithered golden interleaver.     

Peak-to-average power ratio analysis in multicarrier DS-CDMA

Multicarrier direct-sequence code-division multiple access (MC-DS-CDMA) is an attractive technique for achieving high-bit-rate wireless data transmission. Although the potentially large peak-to-average power ratio (PAPR) is an important factor for its application, there is no theoretical PAPR analysis of the transmitted signal in an MC-DS-CDMA system in the literature. The purpose of this paper is to fill such a gap. We derive a general formula for the complementary cumulative distribution function (CCDF) of the PAPR of an MC-DS-CDMA signal, giving a possible lower bound of CCDF. To achieve the lowest bound of CCDF, a criterion is proposed for optimal interleaver design in an MC-DS-CDMA system. By using two interleaver design methods as examples, simulation results demonstrate the effectiveness of the new criterion in interleaver design.     

A hybrid interleaving scheme that enables packet switching onmultiple-access radio communication channels

An interleaving technique is proposed that is memory, delay, and packet efficient for demand assignment multiple-access, packet-switched transmission with frequency-hopped survivability interleaved signals over jammed or scintillated radio channels. This hybrid interleaving scheme concatenates the convolutional interleaver and the block interleaver     

交叉波分复用器技术

随着信息量的不断增大,信息传输的速率也不断增加,Interleaver则成为了DWDM系统中的一种重要的器件,为此较系统地介绍了Interleaver的理论及应用, 并对50 GHz Interleaver目前的技术状况和实现方法作了较为全面的阐述和比较.     

Turbo码的一种并行译码方案及相应的并行结构交织器研究

Turbo码基于MAP算法译码的递推计算所引入高的译码延迟限制了Turbo码在高速率数据传输中的应用。为了解决这个问题,该文提供了一种降低译码延迟的并行译码方法。并行处理方案的实现必须通过适当的交织以避免两个译码器对外信息读写的数据冲突。该文在分析了任意无冲突交织方式可能性的存在之后,给出了设计任意地适用于并行处理方案的S随机交织器的方法。仿真验证了并行译码方案的误比特性能。     

基于双耦合器的全光纤不等带宽波长交错滤波器的设计

为提高波长交错滤波器(interleaver)带宽的利用 率,提出了基于一字型3×3和2×2光纤耦合器组成 全光纤马赫-曾德尔干涉仪(MZI)型不等带宽波长交错滤波器(interleaver)的设计方案。运 用光纤传输理论 和矩阵理论,得到滤波器输出谱的表达式;依据傅里叶级数的理论,优化选择器件的结构参 数;数值 模拟分析了器件的输出特性。结果表明:两个耦合器的耦合系数和光纤干涉臂长差取一些定 值时,器 件主要的两路输出带宽不等,它们的3dB带宽分别为31.5和 65.6GHz,满足不同传输速率10和40Gbit/s对带宽的要求,较等带宽interle aver有更高的利用率;通过分析器件结构参数对输出谱的影 响,发现器件具有一定的抗偏差能力;与普通的级联MZI型interleaver相比,新型器件的优 点是耦合 器少,在实际制作时可准确控制和检测耦合器的分光比,从而降低了制作难度。实验结果与 理论分析相吻合。