针对IPv4协议的容错解码算法研究

在易错网络中传输IP (因特网协议)数据包时,除了网络拥塞之外,信道误码也容易导致数据包丢失。丢包对信源恢复会造成较大影响。为了降低误码导致的丢包率,该文研究了IPv4协议解码的可靠性问题,分析了IPv4(因特网协议版本4)协议各字段之间的相关性,建立了IPv4协议容错解码的理论模型,利用最大后验概率推导出容错解码的准则。在该基础上提出一种以分段方式估计协议字段的算法,实验结果表明该算法大大增强了IPv4协议解码的纠错能力。     

基于并行预测控制的Turbo码译码结构

提出一种基于并行预测控制的Turbo码译码结构. 通过建立预测控制模块(PCA)来预测分量译码器第n+1次的译码外部信息值. 相比于传统的并行译码方案,基于PCA模块的PPC-Turbo结构可以降低译码算法的复杂度,并减少译码时延. 通过对单次外部信息值预测（6～9次）及复次外部信息值预测（6+8、7+9次）,对比了外部信息预测的变化趋势及不同帧长（1?024、512、256、128、64帧）情况下的译码时延,验证了译码时延的减少. 在帧长为1?024、信噪比为0～2?dB时,对译码器2第6～8次的外部信息进行了单次预测,比较了PPC-Turbo与Turbo的误比特率(BER)性能,结果表明,两者的BER非常接近,预测控制模块可以代替分量译码器的一次译码迭代.     

基于场景模态深度理解网络的单目图像深度理解

基于深度卷积神经网络的图像处理方法得到的单目深度图像质量远高于传统图像处理方法,但该方法对无用特征的训练易产生误差积累,且基于回归求解的连续深度距离预测精度较低,导致图像深度信息提取不精确、目标边缘模糊与图像细节缺失。提出一种应用于单目彩色图像的场景模态深度理解网络。建立以堆叠沙漏为主框架的网络模型,通过反复进行自下而上和自上而下的特征提取过程融合低层次纹理与高级语义特征,在每层网络训练中结合离散的深度标签和真实深度图像降低深度理解难度,插入误差修正子模块和极大似然译码优化子模块以准确提取深度特征。实验结果表明,该网络获取的深度信息更准确,其在NYUv2数据集上绝对相关误差较ACAN网络降低0.72%,在KITTI数据集上均方相关误差较GASDA网络降低41.28%,与DORN等深度网络相比,其预测的深度图像包含更多细节信息且目标轮廓更清晰。     

基于注意力机制的多层次编码和解码的图像描述模型

图像描述任务是图像理解的一个重要分支,它不仅要求能够正确识别图像的内容,还要求能够生成在语法和语义上正确的句子。传统的基于编码器-解码器的模型不能充分利用图像特征并且解码方式单一。针对这些问题,提出一种基于注意力机制的多层次编码和解码的图像描述模型。首先使用Faster R-CNN（Faster Region-based Convolutional Neural Network）提取图像特征,然后采用Transformer提取图像的3种高层次特征,并利用金字塔型的融合方式对特征进行有效融合,最后构建3个长短期记忆（LSTM）网络对不同层次特征进行层次化解码。在解码部分,利用软注意力机制使得模型能够关注当前步骤所需要的重要信息。在MSCOCO大型数据集上进行实验,利用多种指标（BLEU、METEOR、ROUGE-L、CIDEr）对模型进行评价,该模型在指标BLEU-4、METEOR和CIDEr上相较于Recall（Recall what you see）模型分别提升了2.5个百分点、2.6个百分点和8.8个百分点;相较于HAF（Hierarchical Attention-based Fusion）模型分别提升了1.2个百分点、0.5个百分点和3.5个百分点。此外,通过可视化生成的描述语句可以看出,所提出模型所生成的描述语句能够准确反映图像内容。     

Successive cancellation multibit-flipping decoding algorithm for polar codes

The investigation of the probability of error bits in a codeword shows that single-bit errors and 2-bit errors are main reasons that influence the decoding performance of polar codes with a short or moderate blocklength. Based on the statistical analysis of the error bits, a successive cancellation(SC) multibit-flipping decoding algorithm is proposed. Compared with the SC single-bit-flipping decoding, the proposed scheme can obtain better performance gains for polar codes with a short blocklength. Compared with the SC list decoding by exploring multiple paths simultaneously, the proposed scheme has a lower space complexity. Moreover, the decoding complexity of the proposed decoding algorithm decreases as the signal to noise ratio(SNR) increases. Simulation shows that for polar codes with a short or moderate blocklength, the performance of the proposed decoder can approach that of the SC list decoding with lower decoding complexity in high SNR regions.     

Robust Stabilization of Discrete time Constrained Singular Piecewise affine Systems with Norm bounded Uncertainties

In this paper,the problem of designing robust H-infinity output feedback controller and l2-gain controller are investigated for a class of discrete-time singular piecewise-affine systems with input saturation and state constraints. Based on a singular piecewise Lyapunov function combined with S-procedure and some matrix inequality convexifying techniques,the H-infinity stabilization condition is established and the l2-gain controller is investigated,and meanwhile,the input saturation disturbance tolerance condition is proposed. Under energy bounded disturbance,the domain of attraction is well estimated and the l2-gain controller is designed in some restricted region. It is shown that the controller gains can be obtained by solving a family of LMIs parameterized by one or two scalar variables. Meanwhile,by using the corresponding optimization methods,the domain of attraction and the disturbance tolerance level is maximized,and the H-infinity performance γ is minimized.Finally,numerical examples are given to illustrate the effectiveness of the proposed design methods.     

深空通信系统中高阶LDPC码的软定时同步算法

深空通信具有信号衰减严重,接收机信噪比低的特点,针对深空通信系统中高阶LDPC码定时同步实现困难的问题,提出一种码辅助定时同步算法．首先使用高阶LDPC码的译码软信息构造一种代价函数,进行大定时偏移的粗同步,其次基于最大似然准则,使用EM算法进行定时偏移的细同步．该算法将定时同步器、解调器与译码器联合迭代,利用高阶LDPC译码器输出的软信息辅助定时同步,并通过数字插值方式对过采样信号进行补偿,从而得到接近修正克拉美罗限的定时估计．仿真结果表明,在低信噪比条件下,算法能够在较大定时偏移范围内实现有效的定时同步,并以较低的复杂度获得近似理想的系统误码率性能．     

媒体处理器视频哈夫曼解码快速算法

为了提高视频处理中哈夫曼解码的性能,从减少比特操作、提高处理器内存利用率的角度出发,设计了2种不同的数据结构进行哈夫曼码表的组织,提出了一种新的并行分步查表算法,对Ishii的并行查表法进行了改进.实验结果表明,采用新算法及其内存优化策略,以哈夫曼解码性能较少下降的代价,内存开销得到大幅降低.新算法比常用的分步查表算法的解码效率有较大提升,对MPEG系列、H.26X系列等视频压缩标准具有普适性.     

基于压缩感知的高效视频解码算法

无线多媒体传感器网络系统存在无线信道随机衰落以及高误码率等问题,对视频应用的影响尤为突出。压缩感知理论应用于视频信号编码提供了一种抗无线信道随机衰落以及降低误码率的思路,但由于压缩感知重构算法的高复杂度,使得在解码端很难高效实时地恢复出视频序列。本文通过改进SL0算法的迭代搜索方向、迭代搜索方法 以及循环终止条件等提出了一种快速高效的基于平滑范数的压缩感知视频解码算法（Accurate direction smooth l0 algorithm,ADSL0）。算法采用严格的下降方向以及修正的迭代步长,保证了迭代路径的最优。实验结果表明,本文所提算法在重构精度和重构耗时上都明显优于其他同类算法。     

Turbo码的按位迭代译码仿真与优化

Turbo码的迭代译码次数越多,译码延时和功耗也越大,通过图像传输的Turbo译码仿真分析,提出按不同比特位迭代次数不同的译码方法,并对各比特位的迭代次数进行优化,结果能使总迭代译码次数减少50%,且能保证译码后的图像效果。