基于Max-Log更新的马尔科夫链蒙特卡洛MIMO检测增强算法

针对传统的马尔科夫链蒙特卡洛（MCMC）算法，提出了一种基于Max-Log更新的MCMC-MIMO检测算法。该算法采用了基于Max-Log更新的采样，可以有效产生收敛于后验概率（APP）分布的比特样本列表集合，同时可避免计算传统MCMC算法中的每比特概率分布。但是该检测算法在高信噪比下，采样过程会陷入锁死到局部最优态。在此基础上，提出了3个增强技术:1）抖动处理，对给定置信区间内的更新进行抖动处理；2）条件下重新初始化，对处在潜在锁死态的采样序列进行重新初始化；3）修剪饱和处理，利用球形译码算法中的修剪饱和技术来处理MIMO检测输出的对数似然信息（LLR）。仿真结果显示，基于Max-Log更新的MCMC增强算法能有效地解决陷入锁死的问题，从而提高系统性能并降低系统的计算复杂度。在复杂度为MMSE-PIC检测算法的90%的基础上，性能提高了2 dB。     

超高速全并行快速傅里叶变换器

设计和实现超高速快速傅里叶变换器(FFT)在雷达与未来无线通信等系统中具有重要意义。该文提出首个全并行架构的FFT处理器,其避免了复杂的路由寻址以及数据访问冲突等问题,基于较大基进行分解降低运算复杂度。由于旋转因子已知和固定,大量的乘法转化为了定系数乘法。同时由于采用了串行的计算单元,在达到全并行结构的高速度同时硬件复杂度相对较低;所有的硬件计算单元处于满载的条件,其硬件效率能达到100%。根据实际的实现结果,所提出的512点FFT处理器结构能够达到5.97倍速度面积比的提升,同时硬件开销仅占用了Xilinx V7-980t FPGA 30%的查找表资源与9%的寄存器资源。     

基于概率计算的数字滤波器的实现

本文提出了一种基于概率计算的低功耗数字滤波器实现方法。首先对传统滤波器的算法进行改进,使其映射到概率域中。其次提出了算法所对应的硬件结构,给出了串行和部分并行的基于概率计算的实现结构。分析了其与传统滤波器信噪比及功耗的性能。所提出的概率计算的滤波器结构更简单,容错性更强。因此其更适用于低信噪比、低开销的环境中。     

概率计算在通信信号处理系统实现中的应用

概率计算方法是一种数值表征和计算方法;在概率计算法中,传统的基本数值计算可以与数字电路中的基本逻辑门电路建立直接的映射关系。针对现代无线通信系统中数字信号处理单元面临的复杂度、功耗和运算速度等挑战,结合通信信号处理中所呈现的统计特性,概率计算方法为通信系统数字信号处理实现提供了一条新颖的技术路线。在讨论、分析了该技术在通信信号处理系统集成电路实现中应用的可行性和应用桥梁的基础上,介绍了概率计算在信号处理系统中的典型应用,最后分析了该技术在通信信号处理系统中的挑战。     

基于因子图的SCMA和LDPC联合检测和译码

稀疏码分多址（SCMA）和低密度奇偶校验码（LDPC）是未来移动通信系统中重要的多用户接入和信道编码备选方案。针对SCMA多用户检测性能不理想的问题,该文提出了基于因子图的SCMA和LDPC联合检测和译码方案（JDD）,利用LDPC译码的外信息辅助SCMA的多用户检测,仿真结果表明,JDD方案能够获得显著的SCMA检测和LDPC译码性能增益,并使得译码性能逼近理想的单用户传输系统。为了实现算法性能与复杂度之间的折中,该文还提出了基于Jacobi对数近似和消息阻尼（Damping）技术的低复杂度联合检测和译码方案（RC-JDD）,仿真和复杂度分析结果表明RC-JDD方案能够在保证译码性能的同时显著降低算法复杂度。     

高效2n并行快速FIR算法及其实现方法

快速有限脉冲响应(FIR)算法(FFA)突破了传统并行FIR滤波器复杂度随并行度线性增加的局限性，效率大幅提高。然而目前缺少对高并行FFA通用算法和实现架构的研究。该文提出了高效2n并行FFA，并给出了其通用算法形式与实现架构；同时讨论了对于非2n并行FFA的实现架构。通过算法分析和硬件效率评估，本文算法及其实现架构在相同的并行度和性能条件下，比传统并行算法有显著改善，且随着并行度的增加，这种优势更加明显。该算法在高并行FIR滤波器的应用中有很大优势。