基于EXIT图的正则LDPC码性能分析研究

EXIT（EXtrinsic Information Transfer）图分析方法可以看作密度进化技术的一种简化,具有实现简单的优点,并且在不同的信道、调制方案以及检测器中都可以使用。在详细阐述了EXIT图分析方法的基础上,给出了基于EXIT图的正则LDPC码的门限判决算法,进一步通过计算机仿真分别给出了变量节点译码器和校验节点译码器的EXIT曲线,以及不同的信道信噪比下（3,6）正则LDPC码EXIT图的变化规律,直观地对迭代译码过程中的互信息变化进行了描述分析。     

一种基于递归MSK的LDPC码设计准则

本文首先给出了基于MSK的LDPC码串行级联系统的模型,叙述了MSK的两种实现结构,分析了基于递归连续相位编码器(RCPE)MSK中的错误相关性和级联Tanner图中的环特性;最后,提出了一种LDPC码设计准则,在该准则下,基于递归MSK的LDPC码串行级联系统可以不采用交织器。仿真性能表明这种设计准则可以减小递归MSK中的错误相关性对性能的影响。     

带宽有效传输的GF(q)上LDPC编码设计

以Davey(1998)提出的Monte-Carlo方法为基础的、适用于二进制PSK调制的二进制LDPC(Low-Density Parity-Check,低密度奇偶校验)码的最优化理论已经在相关文献中得到了验证。但由于q进制星座没有旋转对称性,因而限制了Davey的方法的应用。本文提出了应用在准正规编码类型上的一种有效的Davey型Monte-Carlo最优化编码设计方法。应用这种方法,可直接将GF(q)上的最优LDPC编码和任意的q进制调制结合起来,获得很高的带宽效率。本文采用MQAM和MPSK调制机制与准正规LDPC编码相结合的若干实例来论证该设计方法。     

一种码率可调嵌套LDPC码的设计

设计了一种码率可调的嵌套LDPC码。该码具有差分编码结构,易于硬件实现。校验矩阵采用嵌套结构,同一系统中可以含有多种码率的码字。对于不同信道情况,可以传送不同码率的码字,以提高系统性能。这种码率可调的编码也适合于出错重发系统。仿真结果表明,该构造方法确定的码字同通过复杂方法随机构造出来的码字性能接近。     

非规则LDPC度分布优化设计

一对好的度分布可以有效降低LDPC的错误平层和编译码复杂度,在AWGN信道下,通过高斯近似分析方法可近似计算给定度分布的LDPC译码门限,利用差分进化算法可优化度分布以获得具有最大门限的度分布,仿真结果表明获得的度分布的译码门限比线性算法优化结果要好0.15dB左右。     

LDPC编码AMC-OFDM系统中的两种MCS选择准则

该文提出低密度奇偶校验(LDPC)码的自适应调制编码正交频分复用(AMC-OFDM)系统,并详述了该系统的原理。针对传统AMC系统中调制编码方案(MCS)的选择准则对性能提升有限的问题,提出可用于该AMC系统的两种MCS选择准则,根据接收到的所有单元信号的后验SNR确定相应自适应块采用的MCS。文章分析了这两种准则的吞吐量性能。仿真结果表明,把这两种准则应用于LDPC编码的AMC-OFDM系统中,能够带来比传统选择方法更高的吞吐量。     

MIMO-OFDM系统中LDPC编码和自适应比特功率分配算法研究

该文提出了将LDPC码与自适应比特功率分配相结合应用于MIMO-OFDM系统中的算法。文中分别对两种不同码率的LDPC码与自适应OFDM,自适应MIMO-OFDM相结合的算法进行了仿真,同时还对未编码的自适应OFDM以及MIMO-OFDM进行了仿真。仿真结果显示,在相同的传输带宽以及相同的传输信息量（即数据净码率）情况下,采用低码率LDPC编码的自适应OFDM系统的性能要比未编码的自适应OFDM以及自适应 MIMO-OFDM系统的性能好;采用高码率LDPC编码的自适应OFDM系统的性能比未编码的自适应OFDM系统性能好,但比未编码的自适应MIMO-OFDM系统性能差。     

一种非规则卷积低密度校验码的构造和短环去除方法

该文研究了使用为分组低密度校验(Low-Density Parity-Check,LDPC)码优化的度序列分布来构造卷积低密度(Low-Density Convolutional,LDC)码的方法,详细讨论了LDC码的编码、译码和短环的消除算法,实验结果说明用为分组LDPC码优化的非规则度序列分布所构造的LDC码,其性能要优于目前文献上提出的规则(homogeneous)LDC码。     

Design and implementation of variable coding and modulation for LEO high-resolution Earth observation satellite

As LEO (Low Earth Orbit) high-resolution Earth observation satellite needs to transmit a large amount of remote sensing data from the satellite to the ground station, higher downlink capacity still poses a severe challenge to LEO. Therefore, variable coding and modulation (VCM) has become an important scheme to optimize the performance of satellite downlink. In this paper, the downlink VCM system of China Earth observation satellite is studied for the first time. By evaluating the free space loss of the satellite downlink path, a VCM-based satellite downlink system is designed, and a DVB-S2 BCH-LDPC encoded variable bit rate high-order MAPSK modulator is implemented. The maximum channel bit rate can reach 3.5 Gbps. Then, the experimental results of Gaofen-7 satellite, which was launched in November 2019, are carried out which showed that our design method effectively meets the design requirements, and the performance is verified.