无人机数据链信道均衡算法仿真研究

研究无人机数据链信息传输和信息处理问题,针对无线通信中的符号间干扰问题,将Turbo迭代处理技术应用于接收机中的均衡和解码过程,同时考虑实调制信号在复信道中的传输特性以及传统MMSE算法存在的缺陷,提出采取宽线性的信号处理算法,由宽线性最小均方误差(Widely Linear-MMSE,WL-MMSE)迭代算法,推导具有迭代思想的均衡算法,给出算法在两种信道下的性能仿真,在短帧传输条件下和复系数信道中,WL-MMSE算法取得了较优异的性能,与MMSE算法相比,三次迭代后,算法约有0.3dB的增益.结果表明,Turbo均衡技术实现了接收系统解调、均衡与译码的联合优化,为提高无人机数据链性能奠定了技术基础.     

迭代系统中差分MSK软解调算法

针对差分MSK解调输出硬信息,无法与SISO译码器进行级联的缺点,根据差分编码的特点提出了符号提取与幅度加权相结合的差分MSK软解调算法。以Turbo码为信道编码方案,结合差分MSK调制解调方式,建立系统仿真模型。仿真结果表明,该算法能有效减小迭代系统中的判决损失。差分编码的应用,也克服了载波同步技术中的倒π现象。     

3GPP标准下的比特交织Turbo码高效编译码方案*

通过对3GPP标准交织器与其他交织器比较说明了其优越性,并对3GPP标准下高阶调制与Turbo码结合的问题进行了研究。仿真结果表明在相同的Turbo码译码错误率下,简化的解调算法比传统软判决信息算法在性能上仅有不到0.3 dB的损失,在此基础上给出了一种可提高分集阶数的编译码方案,即在调制前增加比特交织器,解调后进行比特解交织。通过仿真验证,此方法可以获得较好的性能。     

端到端保密通信中的类语音调制解调器设计

针对当前移动端到端保密通信方式存在的问题,研究基于网络无感的高质量端到端保密通信方法。关于其中语音信号因加密随机化而不能被声码器正确解码的问题,分析了一种声码器的结构原理,提出了类语音调制解调算法,将加密语音数据经类语音转换调制到终端声码器的输出比特流上进行传送。介绍了调制解调算法的比特映射模型及相关参数码本的设计方法。     

高阶调制系统中Turbo码改进译码算法

本文对多进制调制与Turbo编码相结合的问题进行了研究,并结合软解调的特点,提出了一种改进的迭代译码算法。仿真结果表明该算法能得到较好的性能。     

一种适用于流余通信系统的网格编码调制技术

流星余迹通信信道具有短时突发传输的特点,为了在有限的传输时间内尽可能多的传输有用信息,达到提高传输速率及改善系统可通量的目的,提出了一种适用于流余通信系统的网格编码调制（TCM）技术;将8PSK恒包络调制方式与TCM相结合以充分利用系统的发射功率;为了降低TCM算法的误码率,将传统TCM中的卷积编码替换为Turbo码,形成了TTCM-8PSK算法;通过选取性能优异的交织参数与码长进一步改善误码性能;在译码时对迭代的外部信息和分支转移概率进行加权处理,降低算法的复杂度;仿真结果表明：与常用的RS编码及BPSK/QPSK调制方式相比,TTCM-8PSK算法不仅使流余通信系统的可通量得到了提升,而且提高了传输可靠性,为下一代流余通信系统研制提供了理论基础。     

FMT系统中的子信道Turbo迭代均衡

在滤波多音调制(FMT)系统中,子信道频谱不重叠通过不满足理想重构条件的原型滤波器来实现,这不可避免地引入符号间干扰(ISI),尤其当FMT应用于无线多径环境时,ISI将进一步增大。而Turbo均衡将信道均衡和译码联合处理,能够有效地消除ISI。本文提出了一种FMT系统子信道Turbo迭代均衡算法,信道衰落采用单抽头均衡器来补偿,而FMT系统自身所产生的ISI则通过基于线性滤波器结构的Turbo迭代均衡来消除。仿真结果表明,不论采用QPSK还是16QAM调制方式,经过2次以上的迭代后,新算法的误码率性均优于传统的判决反馈均衡算法。     

基于无线信道的软干扰抵消Turbo均衡技术研究

介绍了应用于无线信道的Turbo均衡技术,针对MAP均衡算法的计算复杂度较高,提出了一种改进的基于软干扰抵消(SIC)的turbo均衡算法,该方法运用信道译码器输出的全部信息做先验信息进行迭代传递,充分利用了软信息;在给定的无线信道下进行了仿真与分析,仿真结果表明,在不增加计算复杂度的情况下,改进的SIC算法与传统SIC算法相比,在误码率为10-4时性能有近1.5dB的性能增益,与MAP均衡算法性能相近,有效地提高了通信可靠性。     

基于多符号检测和Turbo乘积码的PCM/FM遥测系统性能

多符号检测(MSD)和Turbo乘积码(TPC)技术联合应用可以大幅提高脉冲编码调制/调频(PCM/FM)遥测系统性能。针对MSD算法计算复杂度高的问题提出了一种改进的MSD算法,可以有效降低计算复杂度;在TPC的传统Chase译码算法中通过简化软输入信息计算可以降低系统存储量。仿真结果表明,改进方法和传统的两种技术联合使用相比,虽然损失了约1.7dB解调增益,但仍提高PCM/FM信号解调性能约8dB,且算法复杂度低,存储量小,更适合硬件实现。     

基于OFDM的MIMO-TDCS设计及性能研究

针对多输入多输出变换域通信系统(MIMO-TDCS)存在频谱利用率低的问题,基于OFDM系统所使用的FFT/IFFT数据调制解调思想,提出了一种在频域上对TDCS符号进行多数据符号加载的系统。理论上系统能够在一个TDCS符号上传输多个数据符号,能有效地提高频带利用率,并且解调过程运用FFT变换可简化解调结构的复杂度。通过仿真分析,验证了在符号传输功率一定并保证一定误码率性能的条件下,基于OFDM的MIMO-TDCS能够有效提高频谱利用率。     

结合残留冗余信息的Turbo码译码方法

Turbo码有逼近香农极限的优异性能,特别适合用于无线通信链路上的前向纠错编码方案,但是标准Turbo码译码时存在错误平层（error floor）现象,误码率（BER）和误帧率（FER）有待进一步降低。提出了一种结合信源残留冗余信息进行译码的Turbo码（RR-Turbo码）,通过为Turbo码的译码提供更充分的先验信息以进一步降低误码率和误帧率。仿真结果表明,RR-Turbo码比传统Turbo码在高信噪比区可得到2?dB的额外编码增益,有效改善了错误平层现象。     

TPC译码反馈在超宽带TR接收机中的应用

为了消除超宽带通信中数据辅助（DA）的平均发射参考（ATR）接收机的判决错误传播风险,提出加入FEC译码反馈机制,用译码判决输出来反馈更新相关模板的思路。比较选择出适合的Turbo乘积码（TPC）,据此形成了一种TPC译码反馈的改进DA-ATR接收机。对其性能进行了分析和多径信道仿真,结果表明：该接收机能有效消除上述风险,检测性能优于单纯TPC纠错的一般ATR接收机,约有1 dB信噪比增益优势。     

分块归零处理Turbo译码器设计与实现

分块归零Turbo编码方案通过采用与分块并行译码相适应的帧分裂和归零编码处理,使码字具有适应分块并行译码的结构特性。相应算法仿真和FPGA设计实现表明,该方案首先无需在相邻分块间考虑重叠比特以保证误码性能,有助于提高短码块长时的译码吞吐率;其次,分块归零处理也使得译码单元内部的状态度量初始值为一个确定值,从而使得各个SISO之间的译码更加独立,降低了译码器FPGA实现复杂度;此外,分块归零的编码结构特性在迭代译码时能够更快收敛。     

分组Turbo码的译码性能分析及DSP优化

基于分组Turbo码的经典译码算法,分析译码参数与译码复杂度的关系及其对译码性能的影响,以一种(15, 11)×(13, 9)分组Turbo码为例,在权衡复杂度与性能的前提下,给出其在C55系列数字信号处理器(DSP)上的软件实现方案,并从定点化、编译选项、高级语言与汇编语言多个层面对译码算法进行优化,使译码运算量较未优化时降低89%。     

RA码交织器的研究与设计

重复累积码(Repeat Accumulate Code,简称RA码)综合了Turbo码和LDPC码的优点,可以进行线性时间的编码及译码,成为了近年来信道编码技术研究的热点。为了改善重复累积码的性能,对其交织器进行优化设计。在几种常见的交织器的基础上提出了奇偶分组交织器的设计方法,并在AWGN信道下基于BP译码算法完成性能分析。仿真结果表明,奇偶分组交织器优于分组交织器,大大降低了信息序列之间的相关性,同时避免了校验矩阵中两类四环的产生,可以提高信息在信道中传输的可靠性。     

采用分布式编码的协作HARQ协议

为提高协作通信系统的可靠性,将分布式编码和码合并技术相结合,提出了一种新的混合自动重传协议,构造了基于分布式Turbo码的协作重传系统模型。目的终端分别采用递增冗余和Chase合并技术处理中继节点和信源的重发信息,并进行联合软判决译码。分析了系统的中断概率和平均吞吐量。仿真结果表明,在平坦瑞利衰落信道下,该分布式编码协作HARQ协议较非协作HARQ协议可获得较大的性能改善。     

Turbo码在无人机测控中的应用研究

Turbo码的优异性能依赖于两个条件来获得:使用长的交织器和进行多次迭代译码。而在某些通信系统中,由于实时性的要求,无法使用很长的交织器和多次迭代。因此,必须对Turbo码做某些改动。该文简单介绍了无人机的测控通信平台,提出了Turbo码在无人机测控信道中使用时需要解决的问题。通过仿真研究了Turbo码用于无人机测控领域的一些关键问题。     

协作通信系统中的LDPC码性能分析研究

协作通信方式是解决通信系统容量不断增加的重要方法,协作通信系统中采用LDPC码,可以有效改善中继节点处的差错传播带来的系统性能下降。给出了LDPC码的基本编解码原理,阐述了基于LDPC码的协作通信系统的分析模型,给出相应的数值仿真结果和分析。仿真结果表明,采用了（3,6）正则LDPC码的协作通信系统的性能远优于直接通信链路的性能。