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。     

正交空时分组码在OFDM系统中的性能估计

在宽带OFDM系统中对正交空时分组码方案进行了研究，根据Almouti方案的译码原理给出了在正交空时分组码传输的频率选择性衰落信道条件下接收机输出瞬时信噪比的一般表达式，同时分两种情况进一步分析了其最小距离球界的符号差错性能。结果表明，在系统发送天线数、接收天线数及多径数目乘积较小的情形下，系统可以达到最大的分集增益。     

一种高效的Turbo码硬件实现算法

针对Turbo码译码实现中硬件消耗、时延和纠错性能之间的矛盾，对Turbo码硬件实现中的译码算法进行了优化研究，提出了一种基于MAX-Log-MAP算法的高效Turbo码硬件实现算法。实验表明，本文所实现的Turbo码是硬件消耗与译码性能的良好折衷。     

不等长包的CRC约束Turbo译码

约束Turbo译码方法的编码方案是由Turbo码及错误检测码级联而成.该译码方法可以降低Turbo译码的复杂度,同时可以节省译码时间.遗憾的是,由于不正确包满足校验检测导致错误信息的传播,在中低信噪比时,译码性能有所降低.为了减小此类错误包的出现,文中采用不等长包构成一个长帧,在迭代之初,仅对短包进行检测,当不满足校验的短包数量小于给定值时,才对长包进行检测.仿真结果表明,文中给出的方案有效地减小了错误检测的包的数量,在中低信噪比下,译码性能也得到了提高.     

基于RADIX-4的Turbo码全并行译码算法

针对Turbo码全并行译码算法译码迭代次数多、硬件消耗大的问题，提出了一种基于RADIX-4的改进译码算法。将译码算法中状态转移图的相邻两步状态合并为一步计算，译码时以“比特对”的形式操作进行迭代。在保留译码最大并行度同时，译码计算单元使用量减少一半，显著降低了Turbo码全并行译码算法的运算复杂度和存储开销。仿真结果表明，在相同迭代次数条件下，该方法的译码性能较全并行译码算法平均提高约0.5 dB。     

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。     

Turbo码的Taylor-Log_MAP译码算法

以Turbo码基本理论和算法为基础,依据无线信息传输的实际要求和Taylor级数的基 本原理,提出了一种Turbo码的Taylor-Log-MAP高效译码算法。该算法对基本的Log-MAP 算法中K运算利用Taylor级数进行展开,针对实际的信道需求对展开式进行截断,实现了Tur bo码 的最佳译码。与传统的对数域最大后验概率译码算法相比,该算法基本保持了优良的译码 性能,同时避免了复杂的对数运算,减小了运算量。仿真结果表明,与现 有的RS码性能相比,使用Turbo码可以获取5 dB的信噪比增益。     

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。     

最优天线选择的空时分组编码

本文针对TD－SCDMA系统的MIMO（Multiple-Input Multiple-Output)信道，采用天线选择技术来提高空时分组码（Space-Time Block Coding)的分集性能。其依据是利用TDD系统上、下行信道的互易性，将系统对上行信道的估计直接应用于行链路。仿真结果表明，将天线选择技术与空时分组码（STBC）相结合对系统的误码率性能有较大的改善。     

最优天线选择空时分组码的性能分析

空时分组码(Spce—Time Block Coding)是目前研究发送分集(Transmit Diversity)技术的一个热点。针对TD—SCDMA系统的MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)信道，将天线子集选择技术与空时分组码(Spce—Time Block Coding)相结合，进一步提升了发送分集的误码率性能。通过理论分析对此方案的进行了性能评估，表明天线选择技术对空时分组码(STBC)的性能有较大的改善。     

一种动态加权的LDPC译码方法

为了加快低密度奇偶校验（LDPC）码的译码速度，有效改善LDPC码的译码性能，针对校验节点更新过程中的对数似然比（LLR）值的大小，设计了一种LDPC码的动态加权译码方法。以IEEE 802.16e标准的奇偶校验矩阵为例，根据LLR值的变化规律，利用增长因子和抑制因子对和积译码算法和最小和译码算法进行动态加权。仿真结果显示，基于动态加权的译码方法相对于传统译码方法误码率都有明显改进，译码复杂度也有所降低。     

LTE系统中利用信道估计的天线端口数检测算法

长期演进(LTE）系统中使用多输入多输出(MIMO)技术来改善通信质量并提升信道容量。天线端口数通过循环冗余校验（CRC）掩码的方式隐含于物理广播信道（PBCH）中，遍历1、2、4三种天线端口数情况，分别作为PBCH解码配置，以CRC校验通过并且PBCH解码成功作为确定天线端口数的标志，从而造成冗余计算和时延的产生。为此，提出了一种基于信道估计的天线端口数检测算法，利用正交频分复用（OFDM）调制的LTE信号在空口环境中受频偏和时延影响，造成信道估计结果相位的线性累加，再通过线性回归方程的门限匹配，解决天线端口数检测中频偏影响大、计算量过多和盲检等问题。理论分析和仿真结果表明，该算法复杂度低、时延小，且在残余频偏较大时具有较高的正确率。     

一种低迭代次数的极化码置信传播译码算法

针对置信传播（Belief Propagation,BP）译码算法在迭代次数较多时吞吐量和译码时延性能提升受限的问题,提出了一种低迭代次数的极化码BP译码算法,通过采用比特翻转和子信道冻结的方式,降低译码过程中的迭代次数。仿真结果表明,相对于传统极化码BP译码算法（设置最大迭代次数为40次）,所提算法在信噪比为3 dB时可将平均迭代次数减少约53%,处理单元平均计算次数减少约68%。该算法所带来的低时延和低功耗效益可运用在对功耗要求较高的大规模机器类型通信,以及对时延要求较高的超可靠低延迟通信等5G场景下的极化码译码中。     

二进制猫群算法在大规模MIMO天线选择中的应用

在多输入多输出（MIMO）系统中，天线选择技术平衡了系统的性能和硬件开销，但大规模MIMO系统收发端天线选择复杂度问题一直没有得到很好的解决。基于信道容量最大化的准则，采用两个二进制编码字符串分别表示发射端和接收端天线被选择的状态，提出将二进制猫群算法（BCSO）应用于多天线选择中，以MIMO系统信道容量公式作为猫群的适应度函数，将收发端天线选择问题转化为猫群的位置寻优过程。建立了基于BCSO的天线选择模型，给出了算法的实现步骤。仿真结果表明所提算法较之于基于矩阵简化的方法、粒子优化算法具有更好的收敛性和较低的计算复杂度,选择后的系统信道容量接近于最优算法，非常适用于联合收发端天线选择的大规模MIMO 系统中。     

基于动态分组的球形译码算法

在MIMO信号检测中,采用最大似然算法可以使系统的误码率最低,但最大似然算法要搜索整个信号空间,计算速度相当慢。球形译码算法性能最接近最大似然算法,它通过减少需要比较的信号点可大大降低计算量。提出了动态分组的球形译码算法,对传统球形译码算法进行了改进。仿真结果表明,所提算法可以根据M IMO系统的需要进行动态调整,可在小信噪比时降低误码率,大信噪比时提高译码速率。     

利用秩和检验的多天线协作频谱感知

高效稳定的频谱感知是认知无线电系统的关键环节。传统的能量检测算法受噪声不确定性影响，而协方差矩阵类算法在天线相关性低时性能较差。针对上述缺陷，利用秩来衡量由信道衰落导致的同一感知时刻不同天线上的信号功率差异，提出通过构建秩和统计量来实现频谱感知的算法。另外，推导了所提算法判决门限的理论表达式，结果显示其不受采样点数影响，因此当采样点数变化时无需重新设置门限。理论分析和仿真表明所提算法不受噪声不确定度的影响，并且在低天线相关性时可以保持良好的性能。     

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%。     

用于SFBC MIMO-OFDM系统的改进SLM算法

在空频编码（SFBC）多输入多输出正交频分复用（MIMO-OFDM）系统中传输符号存在较高峰均功率比（PAPR）问题,采用SLM算法能够有效降低系统峰均功率比,但随着发射天线数的增加,较多的快速傅里叶反变换（IFFT）会增加系统的计算复杂度,因此,构造F矩阵并提出了一种基于F矩阵SFBC MIMO-OFDM系统的改进SLM算法。采用F矩阵作为相位序列组对空频编码信号进行独立处理,获得最优相位序列取共轭,将共轭序列中每两个旋转因子为一个单位交换位置,并扰码SFBC后各天线的信号,以此减少了每根发射天线上的IFFT次数。理论和MATLAB仿真分析表明,该算法获得了良好的峰均比性能,同时也降低了系统的计算复杂度。     

一种低复杂度的多元LDPC译码算法

针对多元低密度奇偶校验（LDPC）码译码复杂度高、时延大等问题，提出了一种基于硬信息的低复杂度多元LDPC译码算法。来自信道的接收信号在初始化时，先进行非均匀量化预处理。在迭代过程中，校验节点端只需传输单个比特的二进制硬可靠度信息至变量节点。在变量节点端，可靠度信息按比特位进行简单的累加和更新，无需任何的系数修正操作。同时，变量节点使用了全信息的方式将信息传输至与其相邻的校验节点。仿真结果显示，与基于比特可靠度（BRB）的多元LDPC译码算法相比，提出的算法在较低量化比特情况下，能获得约0.3 dB的译码性能增益，且译码复杂度更低。