一种基于MIMO的改进型信号检测K-Best算法

MIMO 是一种显著降低未来塔康(TACAN)导航系统的信号检测的误码率的技术。 最大似然算法(ML)是 MIMO 无线系统的最佳硬判决检测方式,但是其会随着天线数目和调制阶数的增加,其复杂度呈指数规律增加。传统 K-Best 算法虽克服 ML 算法的缺点,降低了检测算法的计算复杂度,节约计算成本,但其 BER 性能略有下降。改进型 K-Best 算法采用最优检测快速 QR 分解、预处理技术(SE)和球型译码技术(SDA)检测手段克服传统 K-Best 算法的缺点。 仿真结果表明改进型 K-Best 算法相对于传统算法,明显提高了 BER 性能。     

SAP算法降低OFDM系统PAPR

为了降低OFDM系统峰均功率比(PAPR),提出一种基于改型选择性映射(SLM)与凸集映射星座扩展算法(ACEPOCS)的SAP算法.新算法采用并行组合方式,通过两种算法的分组联合,以较低的复杂度实现了对PAPR抑制能力的优化.在16QAM调制的OFDM系统模型中对新算法的PAPR、复杂度及误码率(BER)性能进行仿真和分析,结果表明,与传统SLM算法和ACE-POCS算法相比,相同条件下,新算法具有更快的收敛速度,更强的PAPR抑制能力,且不增加计算复杂度,具有优异的综合性能.     

OFDM在长距离光传输系统色散补偿中的应用

为了降低光纤长距离传输中电域色散补偿(EDC,Electronic Dispersion Compensation)的实现复杂度,采用正交频分复用技术(OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing)与光单边带调制(OSSB,Optical Single Sideband),可有效实现光纤的色散补偿。文章介绍了基于光直接检测(DD,Direct-Detection)的OFDM系统,重点对系统色散补偿的实现进行了具体的数学分析,并进行了数字仿真,就系统误码率(BER)与传统光传输系统(NRZ,Non-Return-to-Zero)进行了比较。结果表明,较传统光传输中电域色散补偿,基于光直接检测的OFDM系统色散补偿实现简单,系统复杂度降低,同时也提高了系统性能。     

一种改进的LDPC编码FSO-MIMO系统迭代检测解码算法

基于双伽玛(Gamma-Gamma)湍流信道,研究了低 密度奇偶校验码(LDPC)的自由空间光通信多输入多输出(FSO-MIMO)系统迭代检测解码(ID D)算法。针对最优最大后验概率(MAP)算法复杂度高和BP迭代过程 中比特节点后验对数似然比(LLR)震荡现象,结合概率数据辅助(PDA)算法在信号检测中 的良好性能, 提出了一种基于反馈均值的LDPC+PDA系统IDD码算法,采用BP解码方法,经迭代处理,求出 每次内 迭代中比特节点输出的后验信息均值,并将其作为解码器的输出反馈给检测器,从而提高了 解码器传递给 检测器的消息可靠性。仿真结果表明,当误码率(BER)为10－5左右 时,在弱湍流条件下,改进的IDD算法相 对传统的算法具有0.3dB的性能优势;在强湍流条件下,改进的IDD 算法比传统的算法提高了0.65dB 的性能增益。因而,改进的IDD算法能够进一步抑制湍流特别是强湍流的影响,提高了系统 性能。     

双选择性信道条件下OFDM系统的频域Turbo均衡

未来OFDM系统将工作在高载频、高容量、高移动速率的条件下,传统的单抽头频域均衡器将不再适用。该文基于双选择性信道的ICI分析,提出了一种用于OFDM系统的频域Turbo均衡(Frequency-domain Turbo Equalization, FTE)算法。仿真表明该算法具有BER性能好,计算复杂度低的优点,能够很好地抑制ICI。     

降低OFDM系统PAPR的低复杂度ACE-C算法

针对现有凸集映射星座扩展算法(ACE-POCS)在OFDM信号峰均功率比(PAPR)抑制过程中存在收敛速度慢、复杂度高等问题,提出一种基于ACE-POCS算法与限幅算法(Clipping)的ACE-C算法。新算法通过对输入数据序列进行分组处理,使得在运算过程中只进行低点数的IFFT和FFT变换,有效降低了运算复杂度。在4QAM调制的OFDM系统模型中对新算法的PAPR、复杂度及误码率(BER)性能进行研究分析,结果表明,与ACE-POCS算法相比,ACE-C算法的复杂度减小了1/2以上,收敛速度也得到了一定的提高,且不需要传送边带信息,实现了在PAPR抑制效率、复杂度、误码率三方面性能的折中。     

基于变换域的迭代MPD算法

相较于传统正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)技术，滤波OFDM(Filtered OFDM, F-OFDM)技术具有子载波带宽灵活可变和抑制频谱带外泄露等优点，是面向未来无线通信系统的候选波形之一.但是在高动态通信场景下，时变信道中存在的多普勒频偏现象却依然会严重损害F-OFDM系统的性能.针对该问题，提出一种基于变换域的迭代消息传递检测(Message Passing Detection, MPD)算法.MPD算法基于稀疏因子图，通过在收发节点间进行迭代式的消息传递和状态更新，最终实现对多普勒频偏的抑制.此外，通过对检测过程中的干扰进行高斯等效，能够一定程度上降低迭代MPD检测算法的复杂度.进一步的，所提算法基于变换域的设计思路，能够充分利用时变多径信道在变换域的增强型稀疏性，以此有效减少MPD算法中收发节点间的连接支路数，进而降低检测算法的计算复杂度.基于F-OFDM系统的仿真结果表明，相较于传统的时频域MPD算法，所提基于变换域的迭代MPD算法在系统误码率和计算复杂度上均有更为优异的性能表现.     

基于子载波补给索引调制的OFDM传输方案

针对基于索引调制的正交频分复用（OFDM-IM）技术存在子载波激活模式（SAP）不能匹配二进制数、影响系统性能的缺点,提出了基于子载波补给索引调制的正交频分复用（OFDM-SSIM）传输方案。所提方案通过在OFDM-IM的索引信息中加入补给索引,提高了系统的索引利用率,提升了系统的频谱效率（SE）。同时,由于所提方案的子载波激活模式与二进制数字相匹配,使系统易于采用低复杂度对数似然比（LLR）检测,并且保持良好的误码率（BER）性能。理论分析与仿真结果表明,在加性白高斯噪声（AWGN）信道和瑞利衰落信道下,相比传统OFDM-IM方案,所提方案有效地提升了SE和BER性能。     

大规模MIMO系统低复杂度混合迭代信号检测

在大规模MIMO系统上行链路信号检测算法中,最小均方误差(MMSE)算法能获得接近最优的线性检测性能.但是,传统的MMSE检测算法涉及高维矩阵求逆运算,由于复杂度过高而使其在实际应用中难以快速有效地实现.基于最速下降(steepest descent,SD)算法和高斯一赛德尔(Gauss-Seidel,GS)迭代的方法提出了一种低复杂度的混合迭代算法,利用SD算法为复杂度相对较低的GS迭代算法提供有效的搜索方向,以加快算法收敛的速度.同时,给出了一种用于信道译码的比特似然比(LLR)近似计算方法.仿真结果表明,通过几次迭代,给出的算法能够快速收敛并接近MMSE检测性能,并将算法复杂度降低一个数量级,保持在O(K2).     

LDPC码译码算法及性能分析

为了进一步降低低密度奇偶校验(LDPC)码译码算法的复杂度,基于经典置信传播(BP)译码算法,给出了对数域迭代后验概率对数似然比(APP LLR)算法。通过概率域的和积算法(SPA)和对数域的迭代APP LLR算法的性能仿真及分析可见,迭代APP LLR算法能以较小的性能损失换取复杂度的大幅降低。进一步选用迭代APP LLR算法,结合不同地形条件下的VHF频段信道模型,仿真了LDPC码编译码系统的性能。理论分析及仿真结果均表明,基于迭代APP LLR算法的LDPC码,实现简单,性能优异,具有良好的工程应用前景。     

基于索引调制OFDM雷达通信共享信号压缩感知方法研究

针对在雷达通信一体化(RadCom)系统中正交频分复用(OFDM)共享信号通信速率不高、可靠性较差的问题,该文提出一种采用子载波索引调制(IM)的OFDM共享信号方案(OFDM-IM)以及对应的基于压缩感知(CS)的雷达信号处理算法。该方案在发射端采用IM调制增强OFDM信号通信质量,在雷达接收端采用CS技术获取目标的距离-速度2维超分辨图像,进一步采用快速分段重构、2次相参积累的方法降低算法的计算复杂度。仿真实验表明,相比于传统算法,该方法能显著提升对OFDM-IM共享信号的处理性能,并实现超低距离副瓣,是一种能够同时增强雷达与通信性能的一体化共享信号方案。     

基于时频编码的自由空间光通信-正交频分复用系统模型

自由空间光通信(FSO)的信道是随机的,会受到灰尘、雨滴、雾等粒子散射的影响,正交频分复用(OFDM)调制方式可以很好地抵御大气散射的影响,但简单地将OFDM与FSO结合的系统复杂度较高.为了降低传统FSOOFDM系统的复杂度及改善系统性能,借鉴Alamouti空时编码理念,设计了一种新的时频码.依据大气信道的特点,建立了信道模型.在介绍了系统模型之后,详细地陈述了时频码的编译码方法,分析了系统误码率(BER)与信道特性关系.最后通过Monte Carlo仿真实验进一步证明了该时频码的有效性.结果表明,以雨天为例,采用该时频编码不仅可以降低FSO-OFDM系统的复杂度,而且误码性能得到了显著的提高.     

基于贪婪算法自适应比特功率分配的MIMO-OFDM系统性能

OFDM技术、MIMO技术和自适应调制技术的结合可以有效的抗无线信道的各种衰落,最大限度提高系统的容量和传输质量。借助于贪婪算法的最佳比特功率分配,本文深人研究了基于贪婪(greedy)算法自适应比特功率分配的MIMO- OFDM系统性能,对贪婪算法、等比特功率分配算法及CHOW算法下的系统误比特率(BER)进行比较,并对不同天线配置下的MIMO-OFDM系统的误比特率(BER)进行比较,推导及仿真结果表明：基于贪婪算法自适应比特功率分配的MIMO-OFDM系统BER要好于采用传统比特功率分配算法的系统BER,其频谱效率也要优于另外两种算法；同时,在采用相同的贪婪算法自适应动态比特分配策略下,MIMO-OFDM系统的BER要好于SISO-OFDM系统的BER。     

一种M-FSK信号的能量度量Viterbi软译码算法性能分析

Viterbi译码算法广泛应用于无线数字通信系统,一般采用比特对数似然信息(LLR)作为译码器的输入。针对M-FSK信号,该文提出一种采用信号解调得到的M维能量信息,直接作为译码器分支度量值,并给出了相应的Viterbi译码算法。在加性高斯白噪声(AWGN)和瑞利(Rayleigh)衰落信道下对所提算法的BER性能进行了理论推导,得到了闭合表达式。通过仿真验证了理论推导的正确性,与常规Viterbi算法相比,所提算法避免了比特LLR和分支度量值的计算,降低了算法复杂度和减少了信息损失,提高了M-FSK信号软解调Viterbi译码算法的BER性能,是一种更适用于工程实现的M-FSK信号的Viterbi译码算法。     

采用相位判决的低复杂度广义空间调制检测算法

针对广义空间调制(GSM)系统中信号检测复杂度过高的问题,提出了一种基于相位判决的低复杂度检测算法.首先根据一种排序准则对天线组合进行排序,然后将排序后的天线组合中的符号向量依次通过基于相位判决的迫零(ZF)均衡器进行检测,最终得到星座调制符号和激活天线组合.分析和仿真结果表明,该检测算法可以有效缩小接收端的搜索范围,在提供与最大似然(ML)检测算法相近的误比特率(BER)性能的同时,计算复杂度降低了98％.     

抑制OFDM信号PAPR的改进脉冲整形

脉冲整形(PS)技术是一种有效可行的针对OFDM信号的PAPR抑制方法,它可以对发射信号进行频谱整形,降低系统误码率(BER),还可以用来抑制信号的峰均比,但不同的整形脉冲波形具有不同峰均比(PAPR)抑制性能和系统BER。提出一种改进的奈奎斯特脉冲,可以提高OFDM信号PAPR的抑制性能,同时不降低系统的BER,频带利用率高。仿真结果表明,其综合性能明显优于传统的升余弦和反转指数脉冲,是一种低复杂度的有效解决方案。     

MIMO中基于预处理的广义加权Gauss-Seide算法

最小均方误差(MMSE)检测器在大规模多输入多输出(MIMO)系统中实现了较优的误码率(BER)性能,但其涉及高复杂度的大规模矩阵求逆运算,因此对硬件要求很高.针对这一问题,文章提出了一种预处理的广义加权高斯赛德尔(GS)(GW-PGS)迭代算法.在该算法中,首先提出了基于预处理的初始化方案,在不增加额外复杂度的情况下...     

MSK信号的最大似然非相干检测算法研究

针对最小频移键控(MSK)信号,本文研究了一种性能优异的低复杂度最大似然非相干检测(MLNCD)接收模型,通过利用有限的几个符号构成的观测序列检测中间符号解调信息。本文给出了MLNCD模型的判决表达式,并推导了基于MLNCD算法的MSK信号软解调简化表达式,降低了实现复杂度。本文还仿真分析了采用MLNCD算法的无编码MSK系统和有编码MSK系统的误码率(BER)性能,结果表明MLNCD算法比传统MSK非相干解调算法具有显著的BER性能优势,与MSK相干解调性能接近,而且软信息的简化几乎没有造成系统性能损失。      

基于离散Hartley变换的OFDM实现模型

本文研究离散Hartley变换在OFDM系统中的应用,提出一种基于离散Hartley变换的OFDM实现模型.分析了新模型在加性高斯白噪声信道下的传输性能和算法复杂度.新模型与基于离散傅立叶变换(DFT)的OFDM系统具有相同的传输性能,但计算复杂度降低,时效性提高,且调制与解调算法一致.     

基于DHT的低复杂度UWB系统及性能仿真

实现复杂度和功耗是超宽带(UWB)系统设计中的关键问题.本文提出一种利用离散Hartley变换(DHT)进行调制/解调的超宽带系统,并推导了信道估计与均衡算法.与基于传统OFDM的方案相比,该系统降低了算法复杂度、硬件复杂度和功耗,且具有内在的频率分集特征.针对超宽带信道严重的频率选择性衰落,采用卷积编码与频域扩频和交织相结合的方式提高系统传输可靠性.根据典型超宽带信道模型进了系统参数设计,并通过计算机仿真验证了系统性能.