LDPC码在跳频通信系统中的应用

LDPC码是目前一种十分先进的纠错编码技术.文中介绍了LDPC码的基本编码和译码原理,并模拟仿真了LDPC码在跳频通信中的应用,说明了采用LDPC编码能够取得比RS码更好的抗干扰性能.     

基于线性约束关系的LDPC码校验矩阵盲识别算法

针对误码条件下低密度奇偶校验码(LDPC)的校验矩阵难以逆向构造的问题,提出了基于线性约束关系的LDPC码校验矩阵盲识别算法。该算法通过对含错矩阵进行列消元,结合校验向量的判定准则,筛选对偶向量中LDPC码校验向量,辨识和剔除被截获数据中的含错码组然后进行迭代,不断剔除被截获数据中的误码码组,提高无误码码组的比例。将原误码条件下的棘手问题,退化为无误码条件下的线性约束关系的重建问题,进而解决了误码条件下的LDPC码的盲识别问题。仿真实验结果表明,在误码率小于10~(-4)的非合作条件下,利用本文的算法,接收方可以重建发送方使用的LDPC码校验矩阵。     

一种非规则QC-LDPC的掩码矩阵构造方法

准循环低密度奇偶校验码是LDPC的一个重要分支。这类码具有编、译码器便于实现,信息吞吐率高等优势,因而被许多通信系统及协议所采用。同其他LDPC类似,它们的设计通常难以兼顾收敛速度和误码基底两方面的性能。针对基于多元域的代数构造方法得到的QC-LDPC,给出了一种掩码(masking)方法来构造高性能的非规则QC-LDPC。理论分析和仿真结果显示,相比一些被广泛使用的LDPC,本文的设计方法能够在保证码字收敛门限更低的同时,有效地降低错误基底。     

一族适用于空间通信的原型图LDPC码

针对已有AR4JA码译码复杂度较高的问题，结合空间通信的特点，构造了一族新的基于原型图的码率兼容LDPC码。这族码的译码门限距信道容量都在0.5 dB内，而且最小码距随码长线性增长，从而有利于降低误码平台。此外，由于具有相同的原型图结构，可以用同一个译码器完成不同码率码的译码。本文从理论和计算机仿真两方面说明，所提出的原型图LDPC码与NASA JPL向CCSDS递交的AR4JA原型图LDPC码相比，性能相近，而译码计算复杂度更低。     

π旋转LDPC码在MB—OFDM超宽带系统中的性能分析

利用π旋转LDPC码设计多带正交频分复用超宽带的实现方案．系统在基带内利用基于128点FFT变换的OFDM调制解调方案．运行时，发射端的二进制消息在进行QPSK调制前利用π旋转LDPC鳊码器进行鳊码．经QPSK调制后的数据通过串，并转化器后，进行128点的IFFT变换．为制止时间域复基带信号的ISI与内载波干扰的影响，在UWB信道前加了一个循环前缀．通过仿真计算，π旋转LDPC码优于并行级联卷积码的性能．     

低密度奇偶校验码的联合信源信道译码

为了进一步提高通信系统的可靠性,提出一种联合信源信道译码(JSCD)方案。该方案利用一个软输入软输出(SISO)译码器对可变长码(VLC)实施软译码。SISO-VLC译码器利用信源符号的先验信息,采用BCJR算法,得到压缩比特的后验概率。该方案将VLC与低密度奇偶校验(LDPC)码串行级联,在译码端SISO-VLC译码器将外信息传递给LDPC译码器,实现信源信道联合译码。在加性高斯白噪声环境下,对该方案的误码率和误符号率进行评估,并与分离信源信道译码(SSCD)比较。仿真结果表明,在一定复杂度的情况下,该方案在低信噪比下具有很高的可靠性;与SSCD相比,能获得0.2 d B的编码增益。     

基于遗传算法改进的LDPC码译码器结构

针对LDPC码的BP译码器比最大似然译码器译码准确性低,提出了基于遗传算法改进的LDPC码译码器结构。该译码器结构首先引入卷积神经网络来去除传统BP译码器在译码中的估计误差,然后将遗传算法应用到BP译码中,仿照遗传算法的过程,将所有变量节点作为一个种群,每一个变量节点作为一个个体,对应的变量节点传递给校验节点的概率信息作为基因,通过对优势个体的优秀基因进行加强或者对劣势个体的交叉基因进行削弱,以达到整个种群更加适应环境,从而提高译码性能。仿真实验结果表明,GABP-CNN译码器比标准的BP译码器可以获得更好的纠错性能,尤其是在高信噪比环境下译码性能有较大的提升;但是改进的译码器结构在提高译码性能的情况下,系统运行时间上较传统BP译码器略多。     

浮标无线通信中的联合信源信道编码性能

浮标无线通信系统可以对战场环境信息第一时间进行传送与分析。但其工作环境具有资源有限、时变等特点,基于分离原则的编码很难适用于这种复杂情况。基于此,文中分析了浮标无线通信中不同信源特性,并分别针对传感器信息和图像视频信息提出了2种基于不等差错保护和LDPC码的信源信道联合编码方法。仿真结果表明,所提方法可以在提高系统传输效率的同时,显著提高了对传感器的重要数据和图像视频的恢复能力,保证了传输可靠性,为海军综合作战能力的提升提供参考。     

偏置自纠错最小和译码算法

针对置信传播算法运算复杂度较高以及最小和译码算法性能不佳的问题,提出了偏置自纠错最小和译码算法。该算法采用LDPC信道编码技术,通过添加偏置系数以及改变变量节点的更新过程,弥补了最小和译码近似运算过程中带来的损失,同时删除了变量更新中的不可靠信息,提高了译码性能。仿真结果表明,该算法相比于置信传播算法,其复杂度降低,拥有较小的时延,并且性能优于最小和算法,易于硬件实现,具有一定的研究和应用价值。     

浅海水声信道模型差异对纠错码性能分析的影响

由于水声信道复杂多变,很难进行信道建模,迄今为止并没有一个标准的统计信道模型。针对不同的研究对象,往往需要采用不同的水声信道模型,而评估信道建模差异对研究结论的影响则具有重要意义。从信道纠错码角度,在分析时不变信道模型、时变信道模型和准静止衰落信道模型的基础上,结合高效信道纠错码(以LDPC码为例),讨论了水声信道模型差异对研究纠错码性能可能带来的影响,为实际设计水声通信系统提供参考。仿真结果表明,尽管不同信道建模方式对系统解码的具体信噪比数值要求不大相同,但编译码参数优化设计的方案基本一致,海试数据则进一步验证了上述结论。     

QC-LDPC码的截短技术研究

可变码率编码是现代移动通信系统的一项关键技术。在分组码中,截短(short-ening)技术是实现这一目的主要方法之一。截短是一种通过将一些信息比特用预先约定好的值置换,从而将这些比特的置信度设为无限大的技术。通过该技术,可以缩短码长并降低码率,同时提高码字的性能。针对非规则QC-LDPC码,结合PEXIT分析方法,给出了一种优化地选取截短比特的方法。仿真结果和分析表明,本文的方法使得截短后的码字取得良好的译码性能。     

基于GSM短消息接口的温度遥测系统设计

基于GSM短消息接口的温度遥测系统,其测量和数据采集由温度传感器芯片DS18B20完成,数据传输通过手机实现.手机短信发送由微控制器AT89C51处理,并向远端移动(或固定)手机发送温度值或报警信息.手机接口采用基于16进制字符PDU模式,包括设置PDU模式、检测Modem是否支持短消息、发送短消息等步骤.     

差动位移传感器自动检定系统

差动位移传感器自动检定系统由激光干涉仪、计算机、动态数据采集接口卡、电机驱动接口卡及配套软件等组成.程序控制步进电机速度与启停,按采样脉冲或程序从电箱读取干涉仪测量值.再放大传感器输出的电压信号、采样保持并A/D转换.由程序或手动控制动态数据采集卡输出采样脉冲,同时输入干涉仪电箱和传感器A/D卡,锁存适时读数,从而实现光电在线自动检定.     

陀螺半罗盘纬度误差的补偿

陀螺半罗盘纬度误差的造成,除陀螺旋转存在静不平衡力矩与摩擦力矩外,还受到地球自转的影响.其补偿方法含:用调整螺钉在内环轴上加不平衡力矩,或在内环轴上加装方位修正电机,或采用单片机软硬件技术进行数字控制.试验证明,前二者简单但精度差,后者精度高且更适用.     

轧制铝合金叠层板变形量与结合强度的关系初探

叠层材料是由两种或两种以上的合金采用压力加工方法制备而成的二层或多层的复合材料。应用热轧法将两种性能不同的铝合金轧制复合而成叠层板,采用剪切试验对不同变形量和热处理的叠层板进行结合强度试验。采用金相显微镜,扫描电镜和能谱仪分别分析界面的结合程度及界面附近的化学组成。结果表明:变形量越大结合强度越高,热处理后其结合强度明显提高;结合面近域区有明显元素扩散现象。     

巡飞导弹区域巡逻侦察航迹规划研究

为了研究在岛屿、近岸作战区域等复杂战场环境下巡飞导弹区域巡逻侦察航迹规划问题,在威胁建模的基础上,将侦察航迹优化问题转化为最佳哈密顿圈问题,提出了基于Floyd算法和改良圈算法的航迹规划算法,并进行航迹修正得到可飞航迹.经仿真实验说明该航迹规划方法简单实用.     

弧厚偏差对发射药燃烧残渣形成的影响

为研究弧厚尺寸偏差对发射药燃烧残渣形成的影响规律,采用螺旋测微仪量取球扁形发射药弧厚值,并经统计分析得到发射药的弧厚分布规律。利用混合装药形状函数的形式,将弧厚分布规律转化为装药形状函数,再结合经典内弹道模型,模拟研究发射药弧厚偏差与燃烧残渣之间的关系。结果表明:发射药弧厚存在偏差,弧厚值呈正态函数分布,弧厚较大的发射药难以在膛内燃尽将形成燃烧残渣。其中,研究采用的球扁形发射药弧厚偏差为0.10 mm,射击时将有0.2%的发射药不能燃尽形成燃烧残渣;弧厚偏差Δ0.02 mm或期望值μ≥0.29 mm时,射击时会有部分发射药不能燃尽而形成燃烧残渣,并且随着弧厚偏差的增大或期望值的提高,燃烧残渣量增加。