一种低复杂度SCMA多用户检测算法

为了进一步降低稀疏码多址接入系统中多用户检测算法的复杂度,提出了一种基于部分资源块高斯近似的多用户检测算法。首先对资源块优势等级进行比较;然后选择译码优势等级高的 n 个资源块使用加权消息传递算法,剩下的资源块使用高斯近似消息传递算法。同时联合资源块和用户优势等级,在每次迭代后对译码优势等级较高的用户直接译码并剔除,使得后续每轮迭代的复杂度依次降低。仿真结果表明,通过合理选择资源块个数,可以在保证检测性能的同时,有效地降低检测复杂度。因此,提出的算法较好地实现了译码性能和复杂度之间的平衡。     

用于多址接入信道的LDPC码优化设计

将低密度校验码（LDPC）用于多址接入信道,直接采用不同的校验矩阵作为区分用户的唯一特征;采用一种简化算法对多址接入信道因子节点的消息进行更新,并为多用户低密度校验码的消息传递过程设计了高斯近似密度进化算法,在此基础上用差分进化算法对非规则低密度校验码的度序列进行优化设计．分析和仿真结果表明,所设计的非规则低密度校验码在多址接入信道中具有良好性能．     

基于因子图的MIMO-OFDM时变信道估计

提出了一种基于因子图的多输入多输出正濒分复用(MIMO-OFDM)时变信道估计算法.该算法在占用少量导频的基础上,建立一阶AR信道模型,使用消息传递算法进行MIMO-OFDM信道估计,并将该方法与LS算法、MMSE算法、基于Kalman滤波的信道估计算法进行比较.通过MATLAB仿真表明,该算法可以很好地估计MIMO-OFDM信道,算法复杂度低于MMSE算法,且在低信噪比情况下,估计性能优于其他的算法.     

OFDM-UWB系统中基于不同插值方法的信道估计

为得到适于OFDM-UWB系统的信道估计方法,通过分析线性插值、高斯插值和DFT时域补零插值法来获得完整信道响应的估计,得到最小的均方误差。仿真结果表明,对于UWB室内信道中的CM1和CM4两种信道模型,在低信噪比时可以采用复杂度较低的线性插值算法,在高信噪比时可以采用DFT时域补零插值算法。     

增强安全性的LT码编译码方案

对LT码的编码方式进行修改,不产生度为1的数据包,改为产生相关联的度2和度3的编码数据包,避免信息的直接泄露. 由于不能使用常规的置信传播（BP）算法进行译码,相应给出在BP译码算法基础上增加度2数据包处理环节的译码算法（D2BP算法）,同时也给出降低译码复杂度的高斯消元译码算法（SGE算法）. 仿真结果显示,D2BP算法可在较低的译码开销下成功完成删除度1的LT码的译码. SGE译码算法译码开销明显低于BP类的译码算法,信道删除概率对其译码性能没有影响. 相比较传统的高斯消元算法,SGE算法的复杂度明显下降.     

循环冗余校验串行抵消列表解码算法改进

采用动态列表长度及比特翻转,改进循环冗余校验串行抵消列表(CRC-SCL)解码算法,以降低其计算复杂度。与CRC-SCL解码算法采用的固定列表长度不同,改进算法通过动态增加列表长度来选择解码路径。同时,选取路径中似然比最小位进行比特翻转,修正解码序列,降低计算复杂度。在加性高斯白噪声信道下的仿真结果表明,随着Eb/No的增长,改进CRC-SCL算法计算复杂度降低越显著,当Eb/No为1.4dB时,平均计算复杂度可降低62.5%。     

MIMO-OFDM系统中基于子载波分组信道估计的改进算法

针对传统的MIMO—OFDM系统信道估计算法复杂度高、对导频结构有特殊要求的缺点,提出了两种基于子载波分组信道估计改进算法。改进算法通过子载波分组将多天线信道估计转换成单天线信道估计来获取导频子载波信道响应,以避免大矩阵求逆运算,降低算法的复杂度;利用DFT滤波算法或LMS自适应滤波算法得到整个帧所有符号的信道响应,实现在算法复杂度基本不变前提下估计性能的提高。理论分析和仿真结果表明,改进算法与传统的信道估计算法相比较,具有较低的复杂度和更好的估计性能。     

FSO—OFDM系统的SVD—MMSE信道估计算法

针对基于MMSE的FSO—OFDM系统信道估计算法计算量复杂、对信道矩阵具有奇异性要求等弊端,设计了基于SVD-MMSE算法的FSO—OFDM系统信道估计流程,并通过MonteCarlo方法对SVD—MMSE算法进行了仿真验证,将MMSE算法与SVD—MMSE算法进行了对比分析,结果表明SVD-MMSE算法相对于MMSE算法既能降低系统计算复杂度又能保证系统可靠性,即在系统复杂度与性能之间可以得到很好的折衷．     

一种改进的多元LDPC译码算法

为解决多进制LDPC码基于FFT-BP译码算法不利于硬件实现的问题,提出了一种改进算法:利用对数运算,将乘法运算变换成对数域上的加法运算,从而降低复杂度,便于硬件实现。对该算法在高斯白噪声信道,基于GF(4)有限域、码率0.5的规则LDPC码(486,972)进行了仿真分析。结果显示:改进的FFT-BP译码算法相对传统的FFT-BP译码算法,在误码性能上损失极小(当误码率10-4时,信噪比损失大约0.07dB)情况下,能够使译码算法硬件复杂度得到较大的改善。     

低复杂度的OFDM信道估计算法

LS算法在频域对OFDM系统的信道进行估计方面,具有简单、易实现的优点.维纳滤波可以有效地改善LS估计器的性能,但会增加系统的计算复杂度.该文利用主分量分析的方法,提出了一种能有效地降低系统的复杂度的算法.该算法首先利用LS算法在频域对OFDM系统的信道参数进行粗略估计,然后利用改进后的低复杂度维纳滤波器对所获得的信道参数进行滤波.理论分析及仿真结果表明,谊方法在估计性能损失不大的情况下,能有效地降低系统估计的计算复杂度.     

Factor-graph-based iterative channel estimation and signal detection algorithm over time-varying frequency-selective fading channels

The problem of soft-input soft-output (SISO) detection for time-varying frequency-selective fading channels is considered. Based on a suitably-designed factor graph and the sum-product algorithm, a low-complexity iterative message passing scheme is proposed for joint channel estimation, equalization and decoding. Two kinds of schedules (parallel and serial) are adopted in message updates to produce two algorithms with different latency. The computational complexity per iteration of the proposed algorithms grows only linearly with the channel length, which is a significantly decrease compared to the optimal maximum a posteriori (MAP) detection with the exponential complexity. Computer simulations demonstrate the effectiveness of the proposed schemes in terms of bit error rate performance.     

Class hierarchical test case generation algorithm based on expanded EMDPN model

A new model of event and message driven Petri network（EMDPN） based on the characteristic of class interaction for messages passing between two objects was extended. Using EMDPN interaction graph, a class hierarchical test-case generation algorithm with cooperated paths （copaths） was proposed, which can be used to solve the problems resulting from the class inheritance mechanism encountered in object-oriented software testing such as oracle, message transfer errors, and unreachable statement. Finally, the testing sufficiency was analyzed with the ordered sequence testing criterion（OSC）. The results indicate that the test cases stemmed from newly proposed automatic algorithm of copaths generation satisfies synchronization message sequences testing criteria, therefore the proposed new algorithm of copaths generation has a good coverage rate.     

大规模矩阵乘积的几个并行算法

给出了微机网络并行计算环境和拥有共享内存的并行计算环境下大规模矩阵相乘的几种并行算法,分析了这些算法的计算和通讯时间复杂性,在多台微机上安装并行消息传递机制MPI(message passing interface),构成微机网络并行计算环境,在该环境下对所给算法作了数值试验,结果表明所给出的算法非常有效,同时在程序没有改动的条件下,将微机网络并行环境下的程序移植到具有共享内存的并行计算机IBMP650上,结果表明,所给算法具有更高的加速比和并行效率。     

求解大型稀疏线性方程组的一种并行算法及其在并行潮流计算中的应用

以稀疏线性方程组系数矩阵所对应的因子表路径树为基础 ,提出了一种适合于在信息传输型并行计算机上求解大型电力网络方程组的并行算法 ;并将所提出的算法应用于电力系统潮流计算中 ,在信息传输型并行计算机上实现了电力系统潮流的并行计算 .通过对大型电力系统进行试算 ,表明该算法能有效地提高电力系统潮流计算的速度 .     

一种基于距离谱的稀疏码多址接入码本设计

由多维星座经星座运算得到用户码本的典型稀疏码多址接入（SCMA）码本设计方案中,多维星座设计的复杂度和最优星座运算确定的难度实际上增加了码本设计难度,对此,分析了SCMA码本对消息传递算法（MPA）具体过程的影响,提出了一种以最大化距离谱最小元素为准则的SCMA码本设计方案.所提方案将多维星座的设计和星座运算的确定过程转化为简单的码本设计参数选择过程.在不影响用户码本唯一可译码性的前提下,通过替换部分码本设计参数,降低了参数选择复杂度.仿真结果表明,采用所提基于距离谱的码本设计方案与现有的码本设计方案相比,系统的误比特率性能有显著改善.     

多元LDPC码的动态扩展最小和译码算法

多元LDPC码采用扩展最小和(EMS)算法进行译码时,若消息向量长度取值过小,则性能相对其采用多元和积算法(QSPA)有很大损失．针对该问题,提出了一种动态扩展最小和(D-EMS)译码算法．首先,基于Monte Carlo方法研究了消息向量中有效似然值在各GF(q)符号间的分布,得出随着译码迭代次数的增加,有效似然值逐渐集中于少部分符号．因此,D-EMS译码算法先将消息向量长度设为n_m1,一定迭代次数后再将其截短为n_m2,这样译码复杂度可得到有效降低．同时,为了降低译码器实数比较运算复杂度,D-EMS算法校验节点基本步骤采用检泡(BC)算法．复杂度分析和仿真结果表明,在合理的参数设置下,D-EMS算法在有效降低EMS算法译码复杂度的同时,其性能在AWGN和Rayleigh衰落信道下均逼近相应EMS算法,因此可有效应用于基于多元LDPC码的实际通信系统．     

基于GAMP的近场毫米波成像快速算法

传统近场毫米波均匀采样成像由于扫描时间长和计算代价大等问题无法实现实时成像。为此,该文构建了近场毫米波压缩采样成像模型及相应的观测矩阵,提出了一种基于广义近似消息传递的近场毫米波压缩采样成像快速算法。该算法将广义近似消息传递有效嵌入到期望最大化框架,加快了收敛速度;并利用快速傅里叶变换、小波滤波等方式构造了观测矩阵的快速算子,避免了大型观测矩阵的构造、存储与计算,进一步提升了算法运算速度。实验结果表明该算法可以快速、有效地从压缩采样数据中重建近场毫米波二维图像,并在重建效果与运算时间上都优于主流的快速迭代阈值收缩算法。     

Implementation of low-density parity-check codes decoder for CCSDS standard

The complexity/performance balanced decoder for low-density parity-check (LDPC) codes is preferred in practical wireless communication systems. A low complexity LDPC decoder for the Consultative Committee for Space Data Systems (CCSDS) standard is achieved in DSP. An approximate decoding algorithm, normalized min-sum algorithm, is used in the implementation for its low amounts of computation. To reduce the performance loss caused by the approximation, the parameters of the normalized min-sum algorithm are determined by calculating and finding the minimum value of thresholds through density evolution. The minimum value which indicates the best performance of the decoding algorithm is corresponding with the optimized parameters. In implementation, the memory cost is saved by decomposing the parity-check matrix into submatrices to store and the computation of passing message in decoding is accelerated by using the intrinsic function of DSP. The performance of the decoder with optimized factors is simulated and compared with the ideal BP decoder. The result shows they have about the same performance.     

LDPC码的并行译码算法

基于低密度校验(LDPC)码置信传播译码算法,综合译码性能、复杂度和延时,提出了低复杂度并行译码算法. 该算法通过对校验节点传递给比特节点的信息进行有效简化,使计算复杂度接近“最小和”算法. 仿真结果表明,其性能与置信传播算法非常接近.