RS码及卷积码在PDS水声通信体制中的应用

Pattern时延差编码（PDS：PatterntimeDelayShiftcoding）水声通信体制能有效地抑制水声通信中多途扩展引起的信号波形畸变对通信性能的影响,而RS码具有与PDS通信体制结合的先天优越性。为进一步降低水声通信系统的误比特率,提出将RS码与PDS通信体制结合,并对RS码在PDS水声通信体制中的性能进行研究。对挑选的RS码与常用的卷积码在PDS通信体制中的性能进行了仿真对比。结果表明,RS码在PDS通信体制中的性能远优于卷积码,对系统性能有明显提高。     

IEEE802.16e中的卷积Turbo码编译码算法研究

为了分析不同设计参数对IEEE802.16e中卷积Turbo码(CTC)性能的影响以及对比IEEE802.16e支持的CTC和卷积码的编码性能,介绍了IEEE802.16e中的CTC的编码过程,给出了编码过程中的循环状态确定方法的推导过程,分析了CTC的迭代译码结构和译码算法,最后对CTC的性能进行了仿真.仿真结果表明:在相同码率和相同调制方式下CTC的编码增益要比卷积码大,采用CTC比采用卷积码有着明显的性能优势.因此在码率较低、信道状况较好或对系统实时性要求严格的情况下,可考虑使用卷积码,以降低信道编码的复杂度;而在码率较高、信道状况较差或对误码率要求严格时,可考虑选用CTC编码方案,以保证通信的可靠性.     

单矢量水听器OFDM水声通信技术实验

针对水声通信中信道特性复杂、低信噪比的情况,为提高水声通信质量,在理论研究OFDM与矢量信号处理技术基础上,提出并设计了一套基于DSP平台和三维同振型矢量水听器的矢量OFDM实时水声通信调制解调器.在哈尔滨市松花江水域中进行了水平方向上矢量水声通信实验.实验结果表明,系统达到实时通信的要求,在4.3 km的水平通信距离上、QPSK调制、1/2卷积码编码、通信频带4～8 kHz的条件下,通信速率达到1 873 bit/s,最终误码率低于10-4,矢量OFDM比标量OFDM水声通信误码率有明显改善.     

基于低密度校验码的OFDM系统及其误码性能的研究

低密度校验码(LDPC)由于编码增益高,译码速度快,性能接近香农限而倍受关注.文中针对LDPC编译码原理进行研究,证明采用LDPC码的OFDM系统在低信噪比时误码性能优于卷积码加交织OFDM的系统方案,同时降低OFDM系统复杂度.     

LT码的度分布优化研究

LT码作为一种对信道具有良好适应性的信道编码方案,已在水声通信中实现了稳定的数据传输。在译码开销较大的情况下,LT码可以达到理想误码率,但当编码数据长度较短时,其编译码性能并不理想。为改善LT码在编码数据长度较短时的性能,基于水声OFDM通信系统进行LT码的研究,以最低误码率和最小平均度值为优化目标,提出了一种度分布优化设计方法。仿真和海试试验结果表明:在相同的误码率下,该方法能优化系统,减小7%～22%不等的译码开销,降低编译码的复杂度。     

水声信道的D-SCCC级联编码仿真

论述了应用于水声通信的双串行级联编码（D-SCCC）技术;针对水声通信在某些应用场合高可靠性要求,通过对误码率（BER）的分析,提出了提高水声通信可靠性的编码设计方法,并在给定的水声信道下进行了仿真. 仿真结果表明,相同码率下双串行级联编码与SCCC算法相比,BER瀑布区陡度增大,在BER为10-5时有05dB的编码增益;相同码率下SCCC算法与Turbo码相比,可有效改善Turbo码BER在10-4～10-5出现的错误平层,满足了水声通信传输遥控与遥测指令时的高可靠性需求.     

一种基于Matlab的Turbo码仿真技术的研究与实现

纠错编码技术作为改善数字通信可靠性的一种有效手段,在数字通信的各个领域中获得极为广泛的应用。Turbo码是并行级联递归系统卷积码。在接近Shannon限的低信噪比下能获得较低的误码率,现已被很多系统所采用。对近年来的研究热点纠错编码Turbo码进行分析,然后提出一种基于MATLAB的Turbo码仿真系统构建方案,并给出不同参数下的Turbo码性能曲线。     

多天线时变信道下基于卡尔曼滤波跟踪的数字图像通信系统

数字图像在时间选择性衰落信道下传输 ,难以获得满意效果 .为得到高质量的传输图像 ,基于多天线通信系统 ,采用卡尔曼滤波跟踪方法对时变信道进行跟踪以获得更高的系统性能 ,并增加信道编码 .仿真结果表明 ,在系统中加入卷积码 ,可获得 5dB以上的编码增益 ;在较高信噪比下 ,与无跟踪情况比较 ,误比特率有较大改善并可获得满意的传输图像 .     

不同码参数的Turbo码在基于小波的多载波调制系统中的性能分析

以Turbo码作为信道编码方案 ,可以获得较高的误比特性能 ,而且增加交织器的长度或增大译码迭带次数均可以不同程度的带来额外的编码增益 ,但同时也会增大译码时延 ,给通信的时实性和译码复杂度带来很大的负面影响 .所以 ,在选定Turbo码参数时必须考虑到性能、复杂度和时实性三方面的折衷 ,给出了不同码参数的Turbo码在基于小波基的多载波系统中低信噪比区域的性能分析 ,为系统参数的选定提供了良好的参考 .     

卷积码在光正交频分复用系统中的应用

将卷积码成功地应用到直接检测的光正交频分复用(OFDM)光纤传输实验系统。实验中,产生了2 Gb/s的QPSK OFDM编码光信号,并成功地在标准单模光纤中传输了200 km,和没有采用卷积码的相比,系统的误码性能获得明显提高。在误码率10-3时,可节省1 dBm左右的光功率。实验结果表明,卷积码可应用到OFDM系统。     

Adaptive Turbo Equalization for Probabilistic Constellation Shaped Underwater Acoustic Communications

To increase the spectral efficiency of the underwater acoustic(UWA) communication system, the high order quadrature amplitude modulations(QAM) are deployed. Recently, the probabilistic constellation shaping(PCS) has been a novel technology to improve the spectral efficiency.The PCS with high-order QAM is introduced into the UWA communication system. A turbo equalization scheme with PCS was proposed to cancel the severe inter-symbol interference(ISI). The non-zero a priori information is available for the equalizer and decoder before turbo iteration. A priori hard decision approach is proposed to improve the detection performance and the equalizer convergence speed. At the initial turbo iteration, the relation between the a priori information and the probability of the amplitude of 16 QAM symbols in one dimension is given. The simulation results verified the efficiency of the proposed method, and compared to the uniform distribution(UD), the PCS-16 QAM had a significant improvement of the bit error rate(BER) performance with PCS-adaptive turbo equalization(PCS-ATEQ). The UWA communication experiments further verified the performance superiority of the proposed method.     

串行级联码的改进译码设计和SOVA算法

为了提高采用短交织器的串行级联卷积码在低级迭代译码时的性能 ,将对数最大似然算法的译码结构引入传统的SOVA中以增强其在短交织时延时的性能 .由于对数最大似然算法和SOVA算法的结合避免了对最大路径中每步度量的更新 ,该算法也对低时延要求有所贡献 .对几种串行级联卷积码仿真的结果表明改进的译码器能在短帧交织时获得满意的性能 .改进的串行级联卷积码的译码算法和设计适用于高比特率低时延的通信系统 .     

TCM在Pattern时延差编码通信体制中的应用

Pattern时延差（PDS：PatterntimeDelayShift）编码通信体制具有很好的抗多途干扰能力,但传输过程中仍存在一定的误码。为提高该体制的抗噪声能力,将网格编码调制（TCM：Trellis．CodedModulation）技术与PDS体制结合使用,对信息进行网格编码调制和维特比软判决译码。实验结果证明,该方案抗噪声效果显著,可使PDS体制的抗噪声性能提高3dB左右。     

远程水声通信MC-MPSK及均衡方法

水声信道是一种多途、时变和频散的信道，声波在其中的传输行为十分复杂，加之水声传输的带宽有限及远距离传输时的载波频率较低，使得传输距离和数据率这一对矛盾尤为突出，如何在增大作用距离的同时提高传输数据率是水声通信的难点。在80km海上试验和分析研究MC、MPSK编码调制的基础上，提出了适合于远程高速水声通信的MC-MPSK的编码调制方法，以及基于MC-MPSK编码调制的梳状均衡方法，建立浅海远程水平通信的信道模型，对均衡器及系统的性能进行仿真，仿真结果表明该编码调制方法可实现低信噪比、多径水声信道的高数据率传输。     

一种改进的LDPC码与卷积码级联方案

给出一种改进的LDPC码与卷积码级联方案.LDPC码编码利用消除四环的下三角校验矩阵进行线性编码,在实现快速编码的同时保证较好的性能.在级联系统中,LDPC码采用由短码交织而成的长码,可实现并行译码,获得接近长码的性能.整个方案实现起来复杂度较低、时延小.仿真结果表明在小信噪比状态下,其性能明显优于RS码和卷积码的级联系统.     

Blindrecognition of the long constrained non-recursive systematic convolutional code

A coding parameters identification method is proposed, which is suitable for long constrained non-recursive systematic convolutional codes with a code rate of 1/2 and (n-1)/n obtained by puncturing the 1/2 code as the mother code. First, according to the coding principle, a linear block code with a code length of about 1/n of the original convolutional code constrained length is constructed by using the coding data; then, the check matrix of the linear block code is obtained, and the generator polynomial of the original convolutional code is reconstructed from the check matrix. Simulation experiments are carried out for two convolutional codes involved in IESS309. Compared with the existing method, when the code rate is 1/2, the recognition performance is improved by about 1dB; when the code rate is 2/3 and 3/4, the improvement is more than 2dB. Simulation results show that the proposed method is more effective than the existing method.     

基于矢量传感器的高速水声通信技术研究

矢量传感器较传统声压水听器有诸多优势，但将其应用于水声通信领域在国内外却未见有公开的文献报道、由此研究了声压和振速的联合处理获得指向性增益的方法，理论上证明在均匀加权的情况下，指向性增益为4.8dB、研究了最优权的选取方法，在最优权条件下，指向性增益为6dB、将该处理方法应用于相位调制的高速水声通信中，并结合自适应均衡算法进行相干解调和解码．建立了一套以矢量传感器为接收器的相位调制通信系统，在松花湖进行了试验研究，试验结果表明，该方法可有效地降低通信误码率，提高通信系统的作用距离．     

自适应多制式正交多载波高速水声通信技术研究

水下无人航行器(UUV)的水声通信涉及UUV与指挥舰船以及UUV之间的水声通信技术,通信系统的环境复杂、距离多变。若采用单一数据率传输模式,则通信系统受制于最大工作距离以及最恶劣信道而采用最保守的通信数据率,使得该类型的水声通信的数据率较低。提出了适合于UUV之间及其与指挥舰船之间远、中、近全程变数据率通信的自适应多制式正交多载波(MOM C)水声通信技术,该技术可使通信系统在不同距离、不同信道环境下的通信数据率逼近该信道的最高值。湖试结果为误码率<10-4时,5 km通信数据率为9090 b/s,25 km为2000 b/s。     

分组码的块内卷积交错编码

文章在分组码卷积交错编码的基础上，提出了一种分组码的块内卷积交错编码实现方案，并结合编码实例讨论了该编码方案的纠错性能。