改进的单载波频域均衡系统及其在航空信道上的性能分析

研究了改进的单载波频域均衡(SC-FDE)系统及其在航空信道上的误码率性能,详细分析了不同环境下的航空信道特性并建立相应的信道模型.为了解决SC-FDE系统在航空信道下误码率较高的问题,基于信道编码的思想,通过增加Turbo编码改进了原有的SC-FDE系统,提高了系统的误码率性能.仿真结果表明:基于Turbo编码的SC-FDE系统与未编码的SC-FDE系统相比,在信道变化快、多普勒频率高的情况下仍然可以达到10-6的误码率,从而提高了信息传输的可靠性.     

Turbo码解码过程中的加权算法

本文通过调整迭代解码过程中系统位接收值的加权系数，提出了一种Turbo码加权迭代解码算法。该算法改变了迭代运算后Turbo码解码器输出软值中系统位接收值信息和它的外部估计信息的比重，使Turbo码无论在低信噪比或是在高信噪比时均具有优良的纠错性能。仿真结果显示，采用Turbo码加权迭代解码算法，不仅能提高Turbo码的收敛速度，而且能进一步降低Turbo码解码时的地板值，使Turbo码的比特误码率在高、低信噪比时都能够得到进一步改善。     

基于TPC编码的双多进制正交码扩频系统性能分析

本文以传统单正交码扩频技术为基础，提出了一种双多进制正交码扩频 4DPSK的复合调制方式，以进一步提高频谱利用率。首先给出了复合调制方案以及采用最大后验概率(MAP)准则的最佳非相干接收方法，其次提出了适合Turbo乘积码(TPC)SISO(软输入软输出)译码的软判决信息提取算法，最后测试了系统在高斯白噪声信道下的误比特性能。仿真表明该系统可以获得比传统正交扩频系统更高的抗噪声干扰能力，引入TPC编码技术后性能有较大改善。     

频率选择性信道下空间相关MIMO的迭代检测技术

给出了一种频率选择性信道下空间相关MIMO的系统模型,其发送端采用准循环系统RA码,接收端采用一种对空间相关和非相关信道均适用的软干扰消除迭代检测算法.该算法首先采用基于最小均方误差检测(MMSE)的滑动窗口模型进行干扰消除,然后采用多天线联合最大似然检测(ML)以得到软信息,再将得到的软信息传递到译码器译码并输出发送比特的软信息作为下一次迭代的先验信息,即完成一次迭代.此模型能够取得比较好的误码率性能(BER),其改进方案既增加了发送端的调制域分集,性能又有提升.作为比较,基于软干扰消除的逐天线MMSE迭代检测的方案(ABA SC/MMSE)性能很差.仿真结果也证明了以上观点.     

DFT-S-OFDM系统中基于DFT的软迭代信道估计

在基于傅里叶变换扩展的正交频分复用（DFT-S-OFDM）系统中,为了消除由多径传播和多普勒效应导致的信道间干扰（ICI）,提出了一种基于离散傅里叶变换（DFT）的软迭代信道估计算法。该算法将传统DFT信道估计技术与Turbo均衡技术相结合,利用Turbo均衡器反馈的软信息来更新初始信道估计响应,进而消除噪声和ICI。Matlab仿真结果表明,在多径信道下,经过2次以上的迭代后,该算法的误码率（BER）性能得到了显著的改善。     

系统极化码的置信传播译码性能分析

置信传播（BP）算法可以为系统极化码提供软信息作为判决依据,也可以为系统极化码在级联迭代译码中提供交换软信息。在详细描述基于信道极化结构的置信传播算法基础上,比较了系统极化码在软信息判决方法和极化编码判决方法下错误率性能的差异。仿真结果表明,软信息判决方法可以提高系统极化码的误比特率,在高信噪比下误帧率方面也略有提高。     

一种利用信源冗余的Turbo均衡新算法

为克服无线衰落信道中严重的符号间干扰(ISI)的影响,提出了一种新的利用信源冗余的Turbo均衡算法。该算法将联合信源信道译码技术与Turbo均衡技术结合起来,在均衡、译码、信源之间建立起软信息交互的环路,有效提高了整体接收的性能。外信息传递(EXIT)图分析与计算机仿真均表明,尽管信源冗余给译码器带来的性能提升较为有限,但是将这部分信息反馈回均衡器后,在严重ISI信道,信源冗余度为70%时,整体接收的性能改善约为9.5 dB,基本达到了理想加性高斯白噪声（AWGN）信道下的误码性能。     

宽带网络SOQPSK突发波形

空基网络通信应用中,采用恒包络波形体制可以降低设备特别是功放的复杂度,因此高效的成形偏移四相相移键控(SOQPSK)信号非常适合于空基网络。但是机载通信中多普勒频移较大,在低信噪比和短突发条件下,SOQPSK相干接收机必须有精确的载波频率和相位同步才能获得较好的性能。针对低信噪比和短突发场景,提出了基于Turbo乘积码（TPC）编码的扩频SOQPSK宽带网络波形,并设计了导频与数据帧结构,利用译码器输出的软信息来改善载波同步的性能,通过迭代操作和联合解调、解扩,增强了系统的同步性能。仿真结果表明,在误码率为10-6时所需Eb/N0为3.65 dB,达到了波形设计指标要求。     

双选信道下的CPM-FMT联合调制

为了提高双选择性衰落信道下滤波多音（FMT）多载波系统的性能,从子载波调制角度出发,提出了一种连续相位调制-滤波多音（CPM-FMT）联合调制方法。该方法首先将比特数据流串并转换后进行CPM映射,接着对映射后的信号进行重组,然后进行FMT调制。在接收端首先将接收的信号进行FMT解调并进行逆重组,然后进行CPM解映射恢复出比特数据流。实验结果表明,CPM-FMT联合调制方法优于传统调制的QPSK-FMT方法,在误码率为10-3时,白噪声信道下性能最大提高了10 dB,时间频率双选择性衰落信道下性能提高了5 dB,同时该方法对多谱勒频偏具有良好的稳健性。这表明CPM-FMT方法能显著提高FMT系统在双选择性衰落信道下的性能,可应用于高速移动环境下的宽带无线传输系统。     

用于旋转映射信号的多天线联合Turbo均衡算法

旋转映射信号将编码比特旋转移位后映射为符号，同时采用了隐性交织、加扰等技术，具有交织复杂度低、信道效率高等特点，是一种典型且使用较为广泛的短波通信信号。针对第三方接收条件下，频率选择性衰落造成该类信号难以有效接收的问题，推导了该类信号的软符号解映射、映射方法，提出了一种针对该类信号的多天线联合Turbo均衡算法，实现了软信息在均衡与译码之间的迭代交换。典型短波信道下的仿真结果表明，迭代4次后的两天线联合Turbo均衡在10-5误码率时相对两天线硬判决译码提供了约4 dB的增益，相对两天线软判决译码提供了约1 dB的增益，在10-4误码率时相对单天线Turbo均衡提供了约5.5 dB的增益。     

IEEE802.16a单载波频域均衡方案的仿真

研究了IEEE802.16a宽带无线接入系统的单载波频域均衡(SC-FDE)方案,建立了完整的802.16a单载波频域均衡系统仿真平台,研究了SC-FDE系统的频域均衡、编码和分集增益.仿真结果表明,将SC-FDE系统与判决反馈均衡、信道编码或发送分集结合都能提高SC-FDE系统抗多径干扰的能力.     

一种改进的不限重传次数的HARQ重传方案

为了保证数据在无线衰落信道条件下的可靠传输,产生了联合前向纠错编码(FEC)与自动请求重传(ARQ)的混合ARQ(HARQ)技术。HARQ有多种重传方案,本文针对HARQ的无限次重传方案进行了研究,提出了一种改进的基于RCPT码的HARQ重传方案,并分别与传统RCPT-HARQ方案在瑞利快衰落、慢衰落信道下进行仿真比较,仿真结果显示出改进方案在慢衰落信道条件下获得了更高的通过率。     

SC-FDE宽带航空数传接收机的设计与实现

为满足航空信道条件下的远距离宽带数据传输需求，基于单载波频域均衡传输（SC-FDE）体制，采用8PSK调制体制进行了宽带数字接收机的设计，包括传输帧同步、载波同步、定时同步、信道估计和频域均衡。同时，为保证灵活应用的需求，采用数字内插的方式进行了可变传输速率设计。基于Xilinx现场可编程门阵列（FPGA）平台对硬件实现进行优化，最终实现了传输速率能够从112.5 Mbit/s覆盖到900 Mbit/s的数传接收机。仿真分析和硬件测试结果表明,该接收解调设备能够实现很好的性能指标，同时SC-FDE架构具备有效补偿多径传播影响的能力，适合应用于高动态无线宽带航空数据传输系统中。     

Turbo码在无线图像传输系统中的应用

通过Matlab仿真,信源编码采用矢量量化法,对静止图像通过无线瑞利(Rayleigh)衰落信道传输时,不采用信道编码和采用Turbo码作为信道编码两种情况进行了研究。依据失真度的主观评价,对两种情况下重构的图像进行了比较和分析。结果表明,Turbo码具有很强的抗衰落和抗多径效应能力,它不仅有效地提高了无线图像传输的可靠性,而且大大节省了系统发射功率。     

一种咬尾双二进制Turbo码并行译码方案

针对双二进制Turbo译码使用并行、滑动窗联合译码技术时，其咬尾的编码构造和窗分割导致边界状态值难以获取的问题，提出了一种新咬尾Turbo码并行、滑动窗译码方案——扩展交叠方案。该方案采用了边界状态盲估计和滑动窗状态回溯两种新译码技术。相比于传统的边界状态度量传播方法（又称迭代法），新方法一方面提高了边界状态度量的准确性，从而加快了译码收敛速度，一定程度上减小了高信噪比下的性能损失；另一方面避免了存储前一次译码的迭代度量值，更有利于硬件设计。仿真表明，新方案在64左右的中等窗长下即可消除并行和滑动窗影响，逼近原始无并行无滑动窗译码的性能，且窗长越小，其相较传统迭代法带来的译码性能增益就越明显。该方案具有较好的实用性和应用价值，可以满足5G的高速率、低时延和低存储的数据传输要求。     

无线光通信中一种TPC+OSTBC的级联空时编码方法

在正交空时分组码（OSTBC）基础上,分析了Turbo乘积码（TPC）和OSTBC级联方案的 可行性,提出了一种采用TPC+OSTBC级联的空时编译码方案,分别仿真分析了不同TPC分量码 、不同接收天线数目下系统的差错性能,并对采用OSTBC和TPC+OSTBC级联方法系统的差错性 能进行了对比分析。仿真结果表明：该级联空时编码方法可同时获得全分集和全速率,且差 错性能明显优于只采用OSTBC。     

基于矢量消息传递的迭代均衡

在迭代均衡中，通过计算后验概率密度求解输入信息可以被视为一个广义线性回归问题。为解决此问题，采用了一种名为广义矢量消息传递的新算法。该算法与之前的广义消息传递算法相比，可以适用于包含任意分布的输出。使用该算法的检测器中，包含一个内部软均衡器和软分块交织器，原理与软均衡器和软译码器的消息传递类似，其按照迭代算法逐块交换外信息，从而改善均衡器的性能。通过对该算法的性能分析，提出增加半自适应的阻尼系数来保证内部软均衡器和交织器的独立性。对改进后的算法进行性能分析，结果表明其计算复杂度和低信噪比条件下性能均优于逐符号的迭代均衡以及广义消息传递算法的迭代均衡。     

低复杂度的连续相位调制与LDPC联合迭代译码算法

连续相位调制与低密度奇偶校验(LDPC)码编译码技术在提高频谱利用率的同时能够有效降低发射功率,然而这会增加通信系统的复杂度。为此,提出了一种低复杂度的联合迭代译码算法解决此问题。该算法以符号/比特的可靠度作为内外译码器之间的迭代信息。仿真结果表明,新的联合迭代译码算法的性能与概率域下的算法几乎没有差异,在总迭代次数相同的情况下,采用低复杂度联合迭代的性能相比于未采用联合迭代的性能有约0.75 dB的增益。