Integrated Joint Source-Channel Decoding for H.264 Video Transmission

This paper proposes an integrated joint source-channel decoder （I-JSCD） using Max-Log-MAP method for sources encoded with exp-Golomb codes and convolutional codes, and proposes a system applying this method to decoding the VLC data, e.g. motion vector differences （MVDs）, of H.264 across an AWGN channel. This method combines the source code state-space and the channel code state-space together to construct a joint state-space, develops a 3-D trellis and a maximum a-posterior （MAP） algorithm to estimate the source sequence symbol by symbol, and then uses max-log approximation to simplify the algorithm. Experiments indicate that the proposed system gives significant improvements on peak signal-to-noise ratio （PSNR） （maximum about 15 dB） than a separate scheme. This also leads to a higher visual quality of video stream over a highly noisy channel.     

一种新的信源信道联合迭代解码

提出了一种新的联合迭代解变长码(VLC)和低密度校验码(LDPC)的解码器.该系统主要由两个软输入和软输出(SISO)的模块组成,能利用VLC码字结构和马尔可夫信源之间的相关性来纠正误码.由于联合解码算法降低了误码率,使得LDPC的迭代次数大大减少,补偿了联合解码过程中所需要的联合信源信道变长码解码器(JVLD)的计算时间.仿真结果表明,联合迭代解码算法明显优于传统的分离解码器.     

基于解码失真分析的最优前向纠错码码率分配策略

研究了H．263 视频在Rayleigh衰减无线信道中传输的信源／信道码率分配策略，目标是确定出前向纠错码(FEC)的最优编码速率，减小视频解码失真．对二阶Markov无线信道模型中符号级RS(n，k)编码残余分组出错率进行了分析，提出了一种估算解码失真的解析方法，并根据失真结果探讨了一种最优FEC编码速率策略．实验结果表明，残余分组出错率和解码失真的分析是合理的，最优FEC码率分配策略提高了无线视频传输质量．     

空时分组码的联合信道估计和符号检测算法

提出了假设信道仅在p个符号持续时间内(p为空时分组码传输矩阵的行数)是不变的慢衰落条件下，适用于空时分组码发射分集系统的联合信道估计和符号检测的EM(Expectation-Maximization)算法。利用空时分组码的正交结构，该算法保持了空时分组码线性译码的优点，具有较低的复杂度和较小的计算量。仿真结果表明，在不同信噪比条件下，该算法可得到较好的误帧率性能。     

一种降低STTC译码复杂度的编译码方案

提出一种空时网格码(STTC)码字设计思想,在发射信号之间引入确定的空间和时间关联性,并设计了一种称为反馈-干扰抵消检测的新解调方法.该方案在保证频谱利用率不变的情况下,使得接收端在解调时仅对少数信号进行最大似然判决,取代了传统的最大似然序列估计方案,大大降低了STTC的译码复杂度.在理论分析中,推导了传统解调方案和新解调方案的计算复杂度并进行了比较,随着编码器约束长度的增长,反馈-干扰抵消检测方案在计算复杂度上的优势将更加明显.在此基础上,对发射天线数为2和3时的情况,提出了具体的编译码范例并进行了仿真.仿真结果表明,所提出的解调方案具有在天线相关时保证误码性能不降低的优点.     

AWGN信道下基于Kite码的多级编码技术

多级编码（multilevel coding,MLC）技术将编码和调制相结合,在不占用额外带宽且不降低实际数据传输速率的情况下,可有效提高数据传输的可靠性。根据MLC技术分级编码的特性及信道编码定理分析,将无码率码与MLC技术结合,理论上会得到较好的误比特率及吞吐量性能。Kite码作为一种新型的无码率码,兼有喷泉码与低密度奇偶校验码的优势。以MLC技术中各等价信道的容量计算为理论基础,设计了以Kite码为分量码,结合BP（block partitioning）集分割方式与高阶调制的MLC新方法。仿真结果表明,以Kite码作分量码的MLC译码性能明显优于以传统喷泉码作分量码的MLC译码性能。      

Combined Viterbi detector for a balanced code in page memories

Based on the two path metrics being equal at a merged node in the trellis employed to describe a Viterbi detector for the detection of data encoded with a rate 6 : 8 balanced binary code in page-oriented optical memories, the combined Viterbi detector scheme is proposed to improve raw biterror rate performance by mitigating the occurrence of a twobit reversing error event in an estimated codeword for the balanced code. The effectiveness of the detection scheme is verified for different data quantizations using Monte Carlo simulations.     

基于熵编码CABAC的信源信道联合解码器

H.264的熵编码都采用基于上下文自适应二进制算术编码（CABAC）,能达到较高的压缩性能,但对信道误码非常敏感.文中提出了一种基于CABAC的算数码变长码联合解码算法,联合信源信道算数码解码之后的信息作为变长码的输入信息,再通过变长码格状图搜索获得最佳的符号序列.同时,在算数码解码部分可以利用变长码的码字结构信息来删除无效搜索路径,提高解码性能.仿真实验表明,该联合迭代解码算法明显优于传统的分离解码器.     

抗差错算术码纠错性能分析

为了应用抗差错算术码进行系统设计和确定信源信道联合编码方案,需要较准确估计抗差错算术码的纠错性能,但目前,抗差错算术码的纠错性能只有仿真结果可以参考。该文以堆栈算法为例,通过理论分析得到了抗差错算术码序列差错概率上界,该上界与(1-R)成反比(R是抗差错算术码的编码效率)。同时,分析过程还为解码过程参数设置提供了理论依据。仿真结果证明了该上界是对算术码纠错能力的良好近似,可以用于编码方案的优化设计。     

基于信道状态信息反馈的特征波束形成算法

在多输入多输出通信系统中,为了有效地降低系统的误符号率,提出了一种特征波束形成算法。在假设接收端能准确地完成信道估计,并能及时将信道的互相关矩阵反馈到发射端的基础上,研究了接收和发射均采用多天线的特征波束形成算法,对其性能进行了详细的分析和推导,并在此基础上研究了波束形成与空时块码的结合以提高系统的频谱利用率。计算机仿真结果表明,在接收端采用多根天线相对于单根天线能明显降低系统的误符号率。特征波束形成算法通过同时提供波束形成增益和分集增益位置,有效地提高了系统性能。     

电力线通信与可见光通信融合的多输入多输出系统性能研究

提出了一种电力线通信(PLC)-可见光通信(VLC)融合的多输入多输出(MIMO)系统.采用二进制相移键控(BPSK)调制技术输入信号,依次通过PLC信道和VLC信道传输信息.仿真结果表明:相比于PLC的第二种参考信道,第一种参考信道的性能更好,且在无脉冲噪声的情况下,系统的误码率较低.此外,还研究了脉冲噪声参数对系统性能的影响.     

变长码的抗误码扩散能力分析

给出了一种基于离散无记忆信源模型的分析变长码抗误码扩散能力.该方法通过分析序列中某一时刻某个码字出现的概率,以及该码字发生错误后正好变成与该码字同码长的另一码字的概率,得到该时刻不发生误码扩散的概率.而整个序列不发生误码的概率为该概率的序列长次幂.模拟计算结果显示,该方法可在不增加平均码长和码方差的情况下,选择出抗误码扩散能力最好的码组.     

基于正交频分复用的低压电力线载波通信技术

 电力线信道的复杂性使得其通信质量难以提高,正交频分复用（OFDM）技术可提高抗多径干扰能力,使电力线通信质量有望得到提高。本文分析了电力线信道的基本特性,建立了一个反映信道特征的近似模型,在已有的研究基础上提出了一种改进的子信道利用方法来实现OFDM技术在电力线载波通信中的应用;通过建立Matlab仿真模型,实现了基于改进方法的电力线载波通信仿真;结果表明,在电力线信道条件比较恶劣、数据传输误码率较高的情况下,依据改进方法传输数据较为可靠。     

车载 OFDM 通信系统中结合后训练序列的判决反馈信道估计方法

针对具有较大多普勒扩展和时延扩展的车载通信环境,利用后训练序列信道响应携带的信道变化信息,提出一种结合后训练序列的判决反馈信道估计方法.该方法采用最小二乘算法估计后训练序列的信道响应;对前一个正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)符号和后训练序列的信道响应估计值进行系数加权求和来估计当前OFDM符号的信道响应,并利用其4个导频子载波的信道频率响应关系自动获取加权系数;最后,对获得的信道响应估计值进行判决反馈和低通滤波以降低噪声影响.仿真结果表明,与目前取得较好性能的STA(spectral temporal averaging)方法、CDP(constructing data pilot)方法和结合平滑滤波的判决反馈信道估计方法相比,所提方法具有更优的误包率性能.     

基于矢量量化和可变长编码的联合信源信道编码

提出了一个在噪声信道中对可变长信源编码码流传输提供有效差错保护的联合信源信道编码方案，利用信源编码器输出中的残留冗余为传输码流提供差错保护。该方法基于改进的联合卷积软解码以及采用非霍夫曼码的通用可变长码(UVLC)，更接近于一般的信源和信道编码方法，并且信源符号集的大小也不受限制。仿真结果表明，文中提出的联合编码系统可获得比传统的分离编码系统更高的性能增益。     

An efficient QoS enhancement mechanism of VoIP using erasure array codes

In order to solve the problem of losing voice packets in voice over internet protocol ( VoIP) , a kind of lost packets double recovery algorithm is proposed.The algorithm is based on erasure coding technique which comes from highly available data storage systems.An efficient coding scheme with higher tolerance based on STAR and Reed-Solomon ( RS) erasure code is described.An efficient method is also provided which could transform the voice data packets of one dimensional bit stream into two dimensional array according to given window size.If the lost rate has increased beyond the error correction capability, packet-loss concealment will be adopted.Under various conditions of packet-loss simulation during the experiments, the algorithm has proved its better performance on MOS rating and coding rate.     

自适应格状编码调制

介绍了多维格状编码调制 (MTCM)及其自适应格状编码调制的设计方法 ,并模拟了固定码率TCM与自适应TCM在衰落信道中的误码性能     

一种N/(N+1)型高码率游长受限码编码方法

基于数据分块的分布特性,提出了一种可用于磁存储或光存储读写通道中的高码率游长受限码的编码方法,包括对数据进行子块分割和检测、建立标志子块队列,按照排队规则和无冲突子块的映射策略进行码字映射等.该方法能在给定的(d,k)受限条件下接近编码容量,并具有递推设计更高码率编码的扩展性能.利用该方法设计了码率为32/33(d=0,k=6)的游长受限码,并给出了结合子块交叉插入技巧设计64/65(0,10)游长受限码的方法,还对受限参数与码率和编码容量的关系进行了探讨.     

截断卷积码的重量枚举函数的计算

针对Turbo码和串行级联卷积码的好码搜索,提出了一种栅格合并方案实现卷积码的码重分布统计.该方案以起始的局部栅格经编码后所得的码重分布为基础,按照把栅格路径长度每次增加为原来的2倍的频率对栅格进行迭代合并,最终得到相应的全局码重分布.与传统的利用状态转移图计算卷积码的码重分布的方法相比,这种栅格合并方案在中、低交织时延下与传统方法的计算复杂度相当,但是省去了大量的预备工作,具有一定的实用意义.     

高吞吐率可变长码解码器的设计与实现

可变长码是视频压缩中常用的熵编码方式,因为码字的长度不固定,可变长码的解码器设计往往是整个视频解码器的难点之一.针对视频解码对可变长码解码器解码速率的要求,提出了多路并行解码的方案,排除了长度信息的反馈迟延对解码速率的制约.对解码过程中使用的分组信息表和解码符号表进行了改进,提出伪基础地址查表的方法,使分组信息表相对于同类解码器占用存储资源减小1/3,运算也相应简化.本方案可以在时钟频率为74.25 MHz的FPGA平台工作,可成为高清晰度数字电视解码器的组成部分.