语义信道编译码器模糊匹配场景下的发端设计

从香农经典信息论到语义通信，信息传递模式由“比特传输”逐渐向“语义传输”转变。传统通信中，码本作为编译码器的共同语言，可以保证通信的无歧义传输。然而，语义编译码器可能无法实现精准匹配，进而导致无法利用经典信息论来解决语义通信问题。首先，提出了语义信道编译码器模糊匹配时的通信系统，其中语义信道译码器固定，只能通过单方面设计语义信道编码方式来降低语义信息被错误接收的概率。然后，特别考虑了一个简单的语义通信系统，其中语义信道为一个语义对称信道。受语义译码器的性能约束，语义编码器只能通过重复发送语义符号来降低语义信息被错误译码的概率。最后，给出语义信息的平均译码错误概率与传输次数之间的关系。     

纠正随机错误与长突发删除的多进制乘积码研究

考虑多进制LDPC码的符号特性，以及对其残留错误和删除的分析，本文采用多进制LDPC码作为内码，相同Galois域下的高码率RS码作为外码来构造多进制乘积码；并提出了一种低复杂度的迭代译码方案，减少信息传输的各类错误。在译码时，只对前一次迭代中译码失败的码字执行译码，并对译码正确码字所对应的比特初始概率信息进行修正，增强下一次迭代多进制LDPC译码符号先验信息的准确性，减少内码译码后的判决错误，从而充分利用外码的纠错能力。仿真结果显示，多进制乘积码相较于二进制LDPC乘积码有较大的编码增益，并通过迭代进一步改善了性能，高效纠正了信道中的随机错误和突发删除。对于包含2%突发删除的高斯信道，在误比特率为10-6时，迭代一次有0.4 dB左右的增益。      

RS码在HDTV信号传输中的应用

将纠随机错误和突发错误的ＲＳ码应用于ＨＤＴＶ信道传输中，以ＲＳ码结合交错码来提高信道传输体制的纠错能力，提出了ＲＳ码的编码方案，译码方案及交错方案。从计算机模拟的结果可以看出：采用ＲＳ码可使信道传输的误码率从１０＾－５降至１０＾－８。若将ＲＳ码一ＴＣＭ码级联，可进一步提高整个系统的编码增益，使得编码增益比无编码前增加３ｄｂ－５ｄｂ。     

一种新的缩短RS码迭代译码方案

为了在EPON中应用GF(256)标准RS码对信息帧长大于255位的信息流进行编码,并提高RS码的编码增益,提出了一种新的缩短RS码的编译码方案。该方案通过两个缩短RS码的交叠编码和互相迭代译码,可以提高编译码增益。RS码BM硬判决译码和chase软判决译码的计算机仿真表明,该方案对缩短RS码的软硬判决译码性能都有明显提高。     

空时分组码分块传输系统中的Turbo检测译码

将基于MMSE的Turbo检测译码方案应用于空时分组码分块传输系统。利用信道矩阵的循环特性，Turbo检测算法可以用FFT/IFFT可快速实现，并且矩阵求逆运算量非常低。仿真结果表明，无论是采用Turbo码还是LDPC码，提出的接收机的性能明显优于传统非迭代的接收机，有1∽2dB的增益。     

RS码与LDPC码的联合迭代译码

针对RS码与LDPC码的串行级联结构,提出了一种基于自适应置信传播(ABP)的联合迭代译码方法.译码时,LDPC码置信传播译码器输出的软信息作为RS码ABP译码器的输入;经过一定迭代译码后,RS码译码器输出的软信息又作为LDPC译码器的输入.软输入软输出的RS译码器与LDPC译码器之间经过多次信息传递,译码性能有很大提高.码长中等的LDPC码采用这种级联方案,可以有效克服短环的影响,消除错误平层.仿真结果显示:AWGN信道下这种基于ABP的RS码与LDPC码的联合迭代译码方案可以获得约0.8 dB的增益.     

乘积码基于相关运算的迭代译码

乘积码是一种能以Turbo码的思想实现译码的级联码，具有一般编码无法达到的纠错能力。本文提出一种新的乘积码迭代译码算法，其核心思想是通过输出软信息与接收软信息进行线性迭加的方式来实现反馈，此时只须提供-1和1组成的软输出矩阵就能获得很高的编码增益，仿真表明，将子译码器译码后的结果再进行一次相关运算作为软输出，译码性能可以得到进一步的提高。     

协同网络中AR码的度分布优化设计

在大规模网络中,固定码率的信道编码自适应性较差,严重影响传输性能。针对这一问题,提出了一种基于累积无码率码 (Accumulate Rateless Code,AR码)的协同传输方案,并利用外信息转移 (Extrinsic Information Transfer, EXIT) 图对该方案下的软信息迭代译码模型进行整体分析,以最大化码率为目标,设计了一种AR码的联合度分布优化方法,并给出三种求解策略,解决了AR码应用到协同网络中度分布优化的问题。理论分析与仿真结果均表明,该文所提方法求得的度分布在译码性能上,均优于LT码经典度分布及现有方法所得AR码的度分布,能够降低错误平层至10-6以下,并至少减小6.25%的码率倒数。同时,基于AR码的协同传输方案具有很好的自适应特性,提高了低信噪比网络的传输性能。      

Fountain码译码的改进方法

Fountain码的无速率特性使得它可以在信道删除率未知的删除信道下高效传输信息。但是由于传统的Fountain码（主要是LT码和Raptor码）在译码过程中未对差异信息进行处理,丢失了部分可以被译出的信息,从而增加了译码代价。针对传统Fountain码这方面的缺点,提出一种利用消除度数为2的校验单元来处理差异信息的Fountain码译码的改进方法。仿真结果验证,采用该方法不但保证了Fountain码的无速率特性,而且提高了信息利用率和译码效率。     

一种新的准正交空时分组码的设计

ABBA码是一种可用于3个以上发射天线系统的准正交空时分组码,该方案虽然可以实现全速率传输,但是其译码复杂度高。针对上述缺点提出了一种基于星座旋转的能够实现满分集增益、全速率传输的准正交空时分组码,给出了接收端最大似然译码的独立译码方案,简化了译码过程,降低了译码复杂度,仿真结果表明其误码性能与ABBA码相比得到了较大的改善。     

级联码在遥测系统中的应用

遥测信道是一种典型的时变衰落信道,为弥补信道衰落对信息传输质量的影响,通常采用纠错编码的方法比单纯依靠加大系统功率裕量的方法更有意义。根据RS码的相关理论及编译码原理,结合遥测信道的特点,提出了RS码与卷积码级联的编译码方案,最后对该级联码的方案进行了软件仿真和硬件设计。实现结果表明级联码的增益要优于单纯的卷积码2 dB。     

基于反馈的Raptor码的编码算法研究

当通信系统允许反馈时,除用反馈控制信息的传输外,还可用于调整喷泉码的编码,提高整体的编译码性能。文章针对Raptor码的码长分别为短码和中长码时,研究如何利用反馈来调整Raptor码的编码算法,并给出了两种不同的编码算法。仿真结果表明,与原来的编码算法相比,提出的两种算法均明显减小了译码开销,提高了译码效率。     

自由空间光通信中的CRC-LT编码性能研究

LT码是一种无码率的线性分组码,具有很强的信道适应性和低复杂度。文中提出一种CRC码与LT码级联的编码方案（CRC-LT码）,CRC-LT码通过调整译码开销来保证FSO系统的可通率和使LT码在FSO系统中获得的编码增益。通过建立分析模型,推导出在给定信道条件下的数据恢复率。最后,利用Gamma-Gamma信道模型进行CRC-LT码的编译码过程仿真,并给出数据恢复率与信道条件、信噪比和译码开销的关系,以及FSO系统的误码率。仿真结果表明,CRC-LT码在牺牲一定译码开销后能够获得更高的编码增益,有效保证FSO系统的可通率。     

Turbo码的Taylor-Log_MAP译码算法

以Turbo码基本理论和算法为基础,依据无线信息传输的实际要求和Taylor级数的基本原理,提出了一种Turbo码的Taylor-Log-MAP高效译码算法。该算法对基本的Log-MAP算法中K运算利用Taylor级数进行展开,针对实际的信道需求对展开式进行截断,实现了Turbo码的最佳译码。与传统的对数域最大后验概率译码算法相比,该算法基本保持了优良的译码性能,同时避免了复杂的对数运算,减小了运算量。仿真结果表明,与现有的RS码性能相比,使用Turbo码可以获取5 dB的信噪比增益。     

基于率匹配Turbo码的协作通信验证系统

为提高短距离无线通信系统的可靠性,基于单片机C8051F120和射频芯片CC1101设计了采用率匹配Turbo码的协作通信验证系统。在该系统中,控制节点通过发送控制帧,实现系统中所有节点的同步。源节点和中继节点采用基于率匹配Turbo码的编码协作方案,目的节点通过迭代译码,同时获得了编码增益与分集增益。实际环境中的测试结果表明,与点对点传输相比,基于率匹配Turbo码的协作通信传输方案能显著降低误包率,提高通信系统的可靠性。     

LDPC码的不可检测译码错误分析

纠错性能良好的LDPC码同时具有良好的检错性能。本文介绍了LDPC码的不可检测译码错误概率上限，讨论了不可检测译码错误与码参数的关系，提出对于特定构造的LDPC码，在基于AWGN信道传输和置信传播迭代译码时，可以应用迭代过程中连续消息的密度进化来分析不可检测译码错误概率，并给出了一些短码长高码率情况下的仿真结果。     

基于任意码长极化码的分布式信源编码

针对分布式信源编码(Distributed Source Coding, DSC)中极化码码长受限带来的资源消耗大等问题,设计了一种基于任意码长极化码的DSC方案以减少码长冗余所带来的资源浪费。对待传输的信源序列选择合适的码长,将该码长分解为多个子码,信源分散放置于各子码之中进行系统极化码编码,在信道中只传输校验位,译码端利用信源相关性译码。在此基础上,利用打孔技术进行压缩。仿真实验结果表明,提出的DSC方案具有灵活构造任意码长极化码这一优势的同时,压缩性能更优于标准极化码以及多核方式构造的任意码长极化码。     

基于DTMB中LDPC码与BCH码的乘积码构造

中国地面数字电视传输(DTMB)标准中的级联码能够有效降低低密度奇偶校验(Low-Density Parity-Check,LDPC)码的误码平层以获得极低的误比特率。基于DTMB标准中LDPC码与BCH码提出了一种性能优越的乘积码构造方案。构造的乘积码不仅性能优于级联码而且编译码复杂度与级联码相当,代价是较大的译码延时与较大的存储量。仿真结果表明,在码率相同且误比特率为1×10-7时,与级联码相比,构造的码长最长的乘积码可获得约0.12 dB的编码增益。     

类卷积译码的容错解扰算法

针对自同步扰码系统的联合信源信道译码问题,本文将自同步扰码看作一种特殊的卷积编码,提出了类似卷积译码的软输入软输出(SISO)自同步去扰算法。该算法利用信源冗余更新扰码序列的外信息,在信道译码时作为先验信息进行译码,实现了自同步去扰与信道译码之间的软信息交互,充分利用了信源冗余信息,使得接收系统的性能得到了有效提升。仿真结果表明,在TPC编码条件下,当信源冗余度为70%时,联合信源信道译码的性能增益约为4.1dB。相比于单一纠错编码系统,当通信系统中存在自同步扰码时,联合信源信道译码具有更大的性能增益。      

多进制正交码扩频系统的解扩和同步技术及其实现

本文实现了一个Ｍ进制正交码扩频系统，它能传输２．４Ｋｂｐｓ和１６Ｋｂｐｓ两种信息速率数据并能在低信噪比条件下扩译码，文中首先讨论了该编三扩频和解扩译码的方案，其次讨论了码片采用ＭＳＫ调制时，本地载频和抽样时钟的初始相位的估计方法，然后提出承解扩译码的同时进行相位跟踪的Ｑ支路相关同步法，最后测试了系统的误比特性能。