话音/数据综合的多时隙预约多址协议及其性能分析

本文提出了一种综合话音和数据的多时隙预约多址协议.该协议在保证话音终端的优先权的情况下,允许数据终端在报文的传输期间在连续多个帧中预约多个信息时隙.文中对协议进行了理论分析,并推导出了协议的重要性能指标(如话音分组丢失率、数据报文平均接入时延、系统平均吞吐率等)的解析表达式.研究表明,该协议可以支持比IPRMA、NC-IPRMA更高的等效数据终端速率,而且系统平均吞吐率在很大的负载范围内接近最大值.     

一种降低SFBC MIMO-OFDM系统PAPR的改进SLM算法北大核心

针对传统SLM(选择映射)算法降低SFBC(空频分组码)MIMO-OFDM(多输入多输出正交频分复用)系统PAPR(峰均功率比)且需要传输边信息的缺陷,提出一种改进的不传输边信息且检测复杂度低的半盲SLM算法。为了将边信息嵌入发送信号并降低接收端半盲检测的复杂度,所提算法将两根天线上的符号序列分成奇偶两部分,并对其中一部分乘以相位因子用于接收端检测边信息。分析和仿真结果表明,该算法大大降低了接收复杂度,且有很好的BER(误码率)性能。     

基于消息传递的大规模多用户MIMO低复杂度的检测算法

针对大规模多用户多输入多输出(MIMO)系统中基站端检测复杂度高的问题,提出了一种低复杂度、基于强制收敛的变量节点全信息高斯消息传播迭代检测(VFI-GMPID-FC)算法.首先对传统的GMPID算法进行改进,得到VFI-GMPID算法,VFI-GMPID算法的检测性能逼近最小均方误差检测(MMSE)算法,但复杂度要大大低于MMSE算法.然后结合强制收敛思想和VFI-GMPID,提出VFI-GMPID-FC算法,进一步降低算法复杂度,提升检测效率.最后通过仿真结果表明,所提算法在保证检测性能的同时,能有效地降低算法的复杂度.     

基于DCO-OFDM与PAM-DMT的混合传输系统性能研究*

针对可见光通信(Visible Light Communication,VLC)系统中传统非对称限幅光正交频分复用(ACO-OFDM)及直流偏置光正交频分复用(DCO-OFDM)系统存在的不足,提出了一种基于DCO-OFDM与脉冲幅度调制-离散多音频调制(PAM-DMT)混合技术传输方案,并给出了一种接收端低复杂度信号检测算法.该混合传输系统不仅可以通过改变调制方式以得到更为灵活的数据传输速率,还可以在相同数据速率下叠加较小的直流信号.最后通过蒙特卡洛仿真验证了所提设计的有效性.     

一种基于准正交空时码的低复杂度 MIMO差分检测方法

针对可实现全速率传输的准正交空时码,提出了一种低复杂度的准正交MIMO差分检测方法.该方法在发射端对数据比特进行联合星座映射,构造准正交空时码进行差分编码;接收端采用最大似然准则对两组星座符号对(symbol pair)并行差分检测.本文提出的星座集合及联合星座映射方法简化了接收端检测算法,降低了检测计算复杂度.     

针对无线语音通信的G.729算法的改进及DSP实现

无线语音通信系统中,由于开放空间的信道衰落特性,使得语音信号在空间传输中受到较大的干扰。针对这一特点,提出了一种基于G.729协议的优化算法。该优化算法粗化了码本搜索,并通过定点溢出保护的去除和宏定义的使用改进了程序运行效率,和原算法相比有较低的计算复杂度和处理延时,利于无线语音的传输。通过DSP硬件仿真实验和人耳听觉辨别表明,在计算复杂度大幅下降的情况下,合成话音质量仍能达到令人满意的效果。     

高阶调制的GLST系统中的检测算法

多天线无线通信系统的下行链路常采用GLST (Group Layered Space-Time architecture) 来增加接收分集度。该文基于GLST系统的等效多输入多输出模型,分析了该系统在符号传输上的正交性,并针对该系统在使用高阶调制时,传统的符号检测算法因计算复杂度太高而不可用的问题,提出了两种基于球形译码的低复杂度检测算法。仿真结果表明,两种算法均能获得逼近最大似然检测器的性能。     

一种上行链路大规模MIMO系统的低复杂度检测算法北大核心CSCD

提出了一种适用于上行链路大规模MIMO系统的基于Kaczmarz算法的低复杂度检测算法.通过将MMSE检测算法转化成等效的增广矩阵的形式,提出的算法同时避免了直接矩阵求逆和Gram矩阵求解.此外,一种算法初始值的估计方法和近似的软判决信息计算方法也被提出用于进一步降低算法复杂度.仿真结果表明该算法在性能和计算复杂度方面优于近期文献中的算法.同时,FPGA的验证结果也表明提出的算法能以更低的硬件资源消耗完成大规模MIMO系统的检测.     

编码MIMO系统中一种低复杂度次优软检测算法

提出了一种低复杂度次优编码MIMO系统软检测算法.在编码MIMO系统的迭代译码中,信道译码需要MIMO检测输出每一比特的软信息,而软信息的计算需要巨大的计算量.本文在不同的迭代次数中分别利用球形译码的硬判决信息和编码比特先验信息得到发射向量的估计值.在这个估计值的基础上计算MIMO检测中每一比特的软信息,从而避免了常规的穷尽搜索检测算法,减少了复杂度.通过分析和仿真,本算法在有限性能损失的前提下使复杂度得到了极大减少.在相同没置下,本算法的一帧数据仿真时间不到原算法的1/20,并且对于不同的调制方式复杂度基本不变,达到了性能和复杂度的较好折中.     

一种低复杂度的分簇多带超宽带系统动态资源分配算法

提出了一种用于多用户多带超宽带系统的低复杂度动态资源分配方案,该方案在满足所有用户数据速率请求和给定的误比特率前提下,可以最小化总的系统传输功率.分析和实验表明,提出的算法与现有方法相比,性能只有很少的损失,却可以显著降低运算的复杂度.复杂度的降低主要通过把一般性的限制性优化问题转化为线性编程问题,并在求解线性编程问题的过程中寻找更好的初始解.此外,还通过对相邻的副载波进行分簇,亦降低了算法的复杂度,并为系统设计提供了更多的灵活性.最后,还通过实验研究了簇的大小和用户数目对算法和系统的影响.     

Configurable Multi-Rate Decoder Architecture for QC-LDPC Codes Based Broadband Broadcasting System

In this paper we present a Base-matrix based decoder architecture for multi-rate QC-LDPC codes proposed in broadband broadcasting system. We use the Modified Min-Sum Algorithm (MMSA) as the decoding algorithm in this architecture, which lowers the complexity of the LDPC decoder while keeping almost the same performance or even better. Based on this algorithm, we designed a novel check node processing unit to reduce the complexity of the decoder and facilitate the multiplex of the processing units. The decoder designed with hardware constraints is not only scalable in throughput, but also easily configurable to support different QC-LDPC codes flexible in code rate and code length.     

Comparison of turbo-code decoders applied to short frametransmission systems

A novel class of binary parallel concatenated recursive systematic convolutional codes termed turbo-codes, having amazing error correcting capabilities, has previously been proposed. However, the decoding of turbo-codes relies on the application of soft input/soft output decoders. Such decoders can be realized either using maximum a posteriori (MAP) symbol estimators or MAP sequence estimators, e.g., the a priori soft output Viterbi algorithm (APRI-SOVA). In this paper, the structure of turbo-code encoders as well as of turbo-code decoders is described. In particular, four different decoder structures are illustratively characterized and their error rate performance capabilities compared in both additive white Gaussian noise (AWGN) as well as flat Rayleigh-fading channels based on extensive simulation results for short frames used for speech transmission in the uplink of a digital mobile radio system applying code division multiple access and joint detection. The decoders are investigated as follows: 1) the MAP symbol estimator-based approach used by Berrou et al. [1993], 2) the MAP symbol estimator-based approach used by Robertson [1994], 3) a new reduced complexity MAP symbol estimator-based approach [Jung 1995], and 4) an APRI-SOVA based approach used by Hagenauer et al. [1994]     

多码率QC-LDPC译码器设计与实现

低密度奇偶校验码（LDPC）是目前最有效的差错控制手段之一,而其中准循环LDPC码（QC-LDPC）应用最为广泛。提出了一种通用的多码率QC-LDPC译码器设计方法,并在FPGA上完成了实现和测试。测试结果表明,该多码率译码器在资源占用不超过2种码率译码器资源之和的前提下能够有效支持至少3种码率;且工作时钟在110 MHZ时,固定迭代次数为16次,该译码器的吞吐率能保持在110 Mb/s以上。     

一种应用于音库压缩的低速率编解码方案

传统的语音编解码器大多针对通信场合设计,无法很好的满足应用于语音合成中的音库压缩的要求。本文根据音库压缩的特点,提出了一种低码速率的编解码方案,其在3Kbps左右的码率下获得类似G.723.1在5.3Kbps下的效果,并具有解码端算法简单的优点。作为技术原型,该方案可以广泛应用于各种场合下的语音合成系统,特别对资源受限情况下语音合成,具有重要的意义。     

A high-speed low-complexity Reed-Solomon decoder for optical communications

This paper presents a high-speed low-complexity Reed-Solomon (RS) decoder architecture using a novel pipelined recursive modified Euclidean (PrME) algorithm block for very high-speed optical communications. The RS decoder features a low-complexity key equation solver using a PrME algorithm block. The recursive structure enables the novel low-complexity PrME algorithm block to be implemented. Pipelining and parallelizing allow the inputs to be received at very high fiber-optic rates, and outputs to be delivered at correspondingly high rates with minimum delay. This paper presents the key ideas applied to the design of an 80-Gb/s RS decoder architecture, especially that for achieving high throughput and reducing complexity. The 80-Gb/s 16-channel RS decoder has been designed and implemented using 0.13-/spl mu/m CMOS technology in a supply voltage of 1.2 V. The proposed RS decoder has a core gate count of 393 K and operates at a clock rate of 625 MHz.     

一种串行级联CPM的简化迭代译码方法

针对如何降低串行级联CPM系统接收译码复杂度这一问题,提出一种简化迭代译码方法.该方法利用PAM分解,将CPM信号网格状态数减少至2,有效地降低了接收端解码器的复杂度.此外,与现有方法不同,由于解调器可与基于PAM分解的符号检测器共用前端匹配滤波器,系统接收机的复杂度显著降低.仿真表明,当误比特率为10-5时,系统的复杂度显著降低,而误码性能损失仅约为0.1 dB.     

MIMO-OFDM-CDM系统低复杂度Turbo检测

提出了将码分复用(CDM)模块看作系统等效信道的一部分,从而在MIMO-OFDM-CDM系统中引入Turbo迭代检测的措施。使用Turbo迭代检测可以通过解码器和解调器之间软信息的多次迭代提高译码的性能。根据CDM模块的特点,提出了将等效多天线之间的干扰视为高斯噪声,从而降低Turbo迭代检测算法复杂度的措施。仿真结果表明,在系统中使用Turbo迭代检测可以在有限次迭代后达到比传统算法更低的误码率。     

WiMAX中多码率LDPC解码器的设计与实现

针对WiMAX中多码率LDPC码,提出一种多码率LDPC解码器结构,并且在FPGA上实现了该解码器.实验结果表明:该解码器完全可以满足IEEE802.16e标准中多码率的实现要求,而且具有高吞吐率、高性能的特点.     

一种600bps极低速率语音编码算法

该文针对抗干扰通信中对低速率语音编码算法的应用需求,提出了一种600bps极低速率语音编码算法,采用6帧超帧结构,超帧中包括2个基本帧与4个插值帧。插值帧的线性预测(LPC)参数采用基于闭环最优一阶线性预测的4阶段残差矩阵量化;在解码端,提出了闭环的激励脉冲幅度估计方法,提高了合成语音的自然度与鼻音音节的清晰度。该算法可以提供良好的合成语音质量,DRT测试结果达到88.55分。     

On entropy-constrained vector quantization using gaussian mixture models

A flexible and low-complexity entropy-constrained vector quantizer (ECVQ) scheme based on Gaussian mixture models (GMMs), lattice quantization, and arithmetic coding is presented. The source is assumed to have a probability density function of a GMM. An input vector is first classified to one of the mixture components, and the Karhunen-Lo`eve transform of the selected mixture component is applied to the vector, followed by quantization using a lattice structured codebook. Finally, the scalar elements of the quantized vector are entropy coded sequentially using a specially designed arithmetic coder. The computational complexity of the proposed scheme is low, and independent of the coding rate in both the encoder and the decoder. Therefore, the proposed scheme serves as a lower complexity alternative to the GMM based ECVQ proposed by Gardner, Subramaniam and Rao [1]. The performance of the proposed scheme is analyzed under a high-rate assumption, and quantified for a given GMM. The practical performance of the scheme was evaluated through simulations on both synthetic and speech line spectral frequency (LSF) vectors. For LSF quantization, the proposed scheme has a comparable performance to [1] at rates relevant for speech coding (20-28 bits per vector) with lower computational complexity.