酉空时调制系统中基于球形译码的多符号差分检测算法

为酉空时调制系统设计的多符号差分球形译码能以较低复杂度获得最大似然检测性能.但该算法基于准静态信道假设,当将它用于快衰落信道时会出现严重的误码平层现象.文中基于连续衰落信道假设,将最大似然度量的一种递推形式嵌入自动球形译码中,构建了多符号差分自动球形译码算法,并以此为基础提出了降低计算复杂度的多符号差分近似自动球形译码与降低比较操作次数的多符号差分裁减自动球形译码.与现存的两种典型算法,即多符号判决反馈检测(MS-DFD)和非相干序列检测(NSD)相比,所提算法的性能明显优于MS-DFD,接近NSD的性能,但其平均复杂度远低于NSD,在大多数情况下明显低于MS-DFD的复杂度.     

多符号差分检测的低复杂度球形译码设计

在多符号差分检测系统中,深度优先的球形译码是一种典型的次优的检测算法。然而从复杂度角度来说,它仍有较高的计算复杂度,且存在流水线和并行操作困难等缺点。针对这些问题,目前主要从两个方面对该算法进行改进：一是通过选择合适的约束半径来降低复杂度;二是与K-Best（M）算法结合来解决并行操作问题。主要研究前者,并在现有的理论基础上,提出了两种半径选择方法,即线性半径和非线性半径。仿真结果表明,两种半径约束下的球形译码在复杂度上低于最大似然检测却同时能保证它们的性能损失小于0.5 dB。     

适合酉空时调制的多进制Turbo码及其MAP译码算法

酉空时调制技术可以在发射和接收两端均无信道状态信息的环境中实现无线通信,适合快速Rayleigh平衰落信道,然而它的一个本质问题是只有在高信噪比条件下才会有理想的差错性能.现有的比特级处理方案在改善系统可靠性的同时带来了过大的计算量、存储量和译码时延的问题.文中提出一种适用于酉空时调制的多进制Turbo码方案,同时给出其相应的酉空时符号级多进制MAP译码算法.仿真表明:相比于现有方案,文中的算法可以降低系统组成及处理的复杂度,同时又保持良好的差错性能.另外,文中从酉空时调制的概念出发,首次给出了信噪比过低时结合纠错编码的情况下发射分集性能恶化的定性分析.     

多符号差分球形译码在无线传感器网络分布式检测中的应用研究

在无线传感器网络分布式检测中,信道条件复杂,难于估计.比较相关检测,差分检测的优势是不需要信道估计,但总是付出一定的性能损失.为了缩短这一差距,本文提出多符号差分检测,并结合低复杂度球形译码算法,对多符号差分球形检测的迭代搜索过程进行了详细分析.算法检测性能和复杂度的分析表明,该检测算法不仅能有效降低计算复杂度,而且能保证较好的检测性能.结果证明该算法可作为一种有效检测算法应用于无线传感器网络分布式检测中.     

一种低复杂度次优自动球形译码算法

提出一种低复杂度次优自动球形译码算法。针对常规自动球形译码边界节点列表长度过大的问题,本文通过设置算法中的边界节点列表长度为固定值,使译码过程的复杂度大大减少;并通过仿真确定对应不同信噪比范围内的似费诺偏移量,补偿到对应节点的距离度量,保证系统的性能。对算法进行仿真验证,结果表明,该算法与常规自动球形译码算法相比,在性能基本不变的前提下,译码复杂度得到有效的减少,并更适宜硬件实现。     

一种快衰落下正交空时分组码的译码

准静态衰落信道下正交空时分组码MIMO系统的一种简单最大似然检测算法性能接近于最大似然检测算法．但在实际时变信道干扰下，性能表现较差。本文分析提出了在多个发送和接收天线下能有效消除时变信道对简单最大似然检测算法产生干扰的算法改进。计算机仿真表明，针对时变信道下的正交空时分组码MIMO系统，该译码算法性能实现简单、计算复杂度低，性能接近最大似然检测算法。     

基于排序的增强球形空时码译码算法

球形译码利用空间复用可以显著提高频谱效率,但现有的球形译码仅能处理整数实星座图信号或某些特殊的复星座图信号。为了适合复星座图信号,提出了增强的球形译码算法排序（OSD）,以处理任意形状的星座图信号。通过将候选项按照信道状态信息（CSI）大小对译码次序进行排序,加入启发式规则,使OSD译码算法达到最大似然译码的性能。仿真实验表明,该算法大大降低了计算复杂度与译码时间。与已知的复信号检测算法比较,提出的OSD算法速度更快,准确度更高。     

MIMO-OFDM系统中改进的球形译码检测算法

研究增强信道性能,提高增益效果问题,在MIMO-OFDM检测算法中,球形检测算法可以在保证接近ML检测性能的前提下有效的降低检测复杂度,但是当球形搜索半径过大时,球形译码的复杂度仍然很高。针对上述难点问题,提出了一种新的选择半径的方法,只要设置合适的参数,对半径可以随信道参数和调制阶数的大小自适应改变,从而有效地避免了符号矢量的重复检测。经过仿真试验,结果表明,与传统检测算法相比,提出的算法在损失较小系统性能的前提下,很好地降低接收译码检测过程的复杂度,并有效地提高系统分集增益。     

LTE-A系统中球形译码检测算法研究

详细研究了球形译码算法流程以及两种常用的初始半径选择算法,提出了一种基于阈值的球形译码检测算法,充分考虑到信噪比以及信道条件数对检测算法的影响,在保证球形译码性能的前提下,降低球形译码算法复杂度.该算法已应用于TD-LTE无线综合测试仪表的开发中.     

分层块空时分组码的简化译码方法

为四发射天线的多输入多输出(Multi-input multi-output,MIMO)系统提出一种高速率全分集的分层块空时(Layered block space-time,LBST)分组码.该空时分组码能够提供2符号/信道利用的传输率,为了能够正确地译码,接收天线数必须不少于2个.本文分析了LBST分组码的编码结构与简化的译码算法,并对其性能进行了仿真分析.结果表明:本文方案与其他空时分组码相比较,具有一定的优越性,并且采用简化的译码算法可以很大程度上降低计算复杂度.     

Multiple symbol differential detection based on sphere decoding for unitary space-time modulation

Recently, a multiple symbol differential (MSD) sphere decoding (SD) algorithm for unitary space-time modulation over quasi-static channel has been proved to achieve the performance of maximum-likelihood (ML) detection with relatively low complexity. However, an error floor occurs if the algorithm is applied over rapid-fading channels. Based on the assumption of continuous fading, a multiple symbol differential automatic sphere decoding (MSDASD) algorithm is developed by incorporating a recursive form of an ML metric into automatic SD (ASD) algorithm. Furthermore, two algorithms, termed as MSD approximate ASD (MSDAASD) and MSD pruning ASD (MSDPASD), are proposed to reduce computational complexity and the number of comparisons, respectively. Compared with the existing typical algorithms, i.e., multiple symbol differential feedback detection (MS-DFD) and noncoherent sequence detection (NSD), the performance of the proposed algorithms is much superior to that of MS-DFD and a little inferior to that of NSD, while the complexity is lower than that of MS-DFD in most cases and significantly lower than that of NSD. Supported by the National Basic Research Program of China (973 Program) (Grant No. 2009CB320403), and the National Defense Pre-research Project of the 11th Five-Year-Plan of China (Grant No. 1060741001020102)     

改进的MIMO系统球译码检测算法

针对球译码检测算法的搜索半径影响着其算法复杂度的问题,提出一种改进算法.改进算法对球译码检测算法的搜索半径乘上一个常量压缩因子,且在每层搜索中削减噪声因子的影响.通过缩减搜索球半径、缩小搜索范围实现算法复杂度的降低.仿真结果显示:在信噪比低于10 dB时,改进算法比传统球译码检测算法计算复杂度平均降低18％左右,同时误码性能损失较小.     

ModEnPBT: A Modified Backtracking Ensemble Pruning algorithm

This paper proposes a new Modified Backtracking Ensemble Pruning algorithm (ModEnPBT), which is based upon the design idea of our previously proposed Ensemble Pruning via Backtracking algorithm (EnPBT), and however, aiming at overcoming its drawback of redundant solution space definition. Solution space of ModEnPBT is compact with no repeated solution vectors, therefore it possesses relatively higher searching efficiency compared with EnPBT algorithm. ModEnPBT still belongs to the category of Backtracking algorithm, which can systematically search for the solutions of a problem in a manner of depth-first, which is suitable for solving all those large-scale combinatorial optimization problems. Experimental results on three benchmark classification tasks demonstrate the validity and effectiveness of the proposed ModEnPBT.     

基于赤池信息准则的分类回归决策树剪枝算法

决策树剪枝可以提高决策树的分类准确度。代价复杂度剪枝（ CCP）等常用的剪枝算法,都以降低决策树的误判率作为剪枝依据。引入赤池信息准则（ AIC）评价决策树的优良性,并提出了基于AIC的决策树剪枝算法,将分类正确概率和复杂度的综合评价作为剪枝依据。通过实例分析,基于AIC的剪枝算法能够得到高分类准确度的决策树,并没有出现过拟合或剪枝不充足等问题。     

基于微分进化算法的时间最优路径规划

提出了一种利用微分进化算法进行机器人路径规划的方法,在极坐标系下采用路径点列的极角和极径作为参数进行个体成员的矢量合成,生成的初始路径点集经过提炼处理极大提高机器人移动速度;仿真结果表明该方法可以解决大范围、多障碍环境的机器人路径规划问题。     

基于混沌和差分进化的混合粒子群优化算法

研究粒子群算法优化问题,由于标准粒子群优化算法(PSO)在高维复杂函数优化中易早收敛,影响全系统优化。为改进的混合粒子群优化算法,提出了一种基于混沌和差分进化的混合粒子群优化算法(CDEHPSO)。把基于Logistic映射的混沌序列引入到种群初始化操作中。在算法进化过程中,通过一种粒子早熟判断机制,在基本粒子群优化算法中引入了差分变异、交叉和选择操作,对早熟粒子个体进行差分进化操作,从而维持了种群的多样性并有效避免了算法陷入局部最优。仿真结果表明,相比于粒子群优化算法和差分进化算法(DE),CDEHPSO算法具有收敛速度快、搜索能力强的优点。     

基于差分相移键控的水声数据传输技术研究

该文研究了四进制差分相移键控水声通信系统,给出了系统调制和解调的工作原理。该系统采用正交调制法生成DPSK信号,解调运用了互谱解调和差分正交解调两种方法。在无多径干扰及一定多径干扰的典型水下声信道条件下,比较了系统性能并给出了仿真结果。结果表明,在所选两组典型水声信道下,当信息以较低速率传输并采用互谱法解调时,即使不使用均衡器处理,在较小的信噪比下仍可实现信息的正确传输。而在以较高数据率传输信息时,在采用基于LMS算法的均衡器的情况下,极大地改善了通信的质量,降低了误码率。在一定的信噪比下仍可实现信息的正确传输。该系统也为构造实际的系统获取了一定的先验知识,并可提高实际系统的研制效率。     

基于M-H采样的快速反向微分进化算法

反向微分进化(ODE)算法基于反向优化对种群进行初始化更新以保持种群多样性。但该算法中反向个体容易偏离全局最优个体,不能很快达到全局最优,在函数优化过程中收敛速度慢且容易陷入局部最优。为此,提出一种基于M-H采样的快速反向微分进化算法。M-H采样用于ODE算法的变异操作,满足马尔可夫链可逆条件。马尔可夫链的一步转移概率根据个体等级分配的选择概率进行计算,既能选择最优个体,又能寻找优化方向并保持种群多样性。仿真结果表明,M-H采样得到的个体具有马尔可夫链平稳分布特性,该算法在单峰函数和多峰函数优化中都能快速收敛,全局和局部搜索性能达到平衡,具有较高的搜索精度及较好的鲁棒性。