大气激光通信中压缩数字脉冲间隔调制技术

为了提高大气光通信信息传输的高效性和可靠性,提出一种压缩数字脉冲间隔调制（CDPIM）技术。该技术对相邻4位信息码组分别经PPM编码后,把编码脉冲之间多余的空闲时隙用分段压缩码进行替换来进行编码。描述了CDPIM的符号结构,运用Matlab对发射功率、频带利用率、信道容量占用率、传输误包率等的仿真结果表明：在相同位分辨率4时,CDPIM的发射功率比FDPIM的发射功率节约23%,CDPIM的频带利用率比DPIM的频带利用率提高72%,CDPIM的传输容量比OOK的传输容量提高67%。在相同信噪比2时,CDPIM的误包率比DPIM的误包率提高60%,而且CDPIM调制技术能对接收的错误码组进行有效的自我纠错。     

基于链路共享度的网络编码多播路由算法

针对网络编码中最小编码子图的构造问题,提出了一种基于链路共享度的网络编码多 播路由算法。该算法利用各条链路的共享度不同,依次选择共享度最大的链路加入到多播传 输路径中。实验仿真结果表明,该算法与传统的最短路径多播树算法相比,可节省网络资源 约6%～15%,能更好地均衡网络负载,结合随机网络编码算法,能够有效提升多播传输的性 能。     

数字通信系统中一种新型差错控制方案

对当今主流数字通信系统中的差错控制技术进行了分析,并针对其不足提出了一种 新型差错控制方案。利用两条信道同时传输数字信息,传送的信息相位相反,信息中无监督 码元,在接收端利用差分技术对这两个信号进行处理。分析表明,该方案在信号的传信率、 误码率和编码效率指标上优于传统差错控制技术,且实现更为简单。     

基于TD-LTE系统的新型SNR和CQI映射方案

为了在链路自适应、混合自动重传、快速调度过程中最大程度地满足长期演进(LTE) 系统的性能和吞吐量,提出了一种新型的信噪比(SNR)和信道质量指示(CQI)映射方案。这种 新的方案通过系统链路级仿真得到信噪比和误块率之间的仿真曲线,然后通过区域拟合的方 式得到SNR和CQI之间的关系。和传统的映射方案相比,它不仅易于实现和存储而且具有很好 的自适应能力。结合仿真曲线可以看出这种新型的方案能够满足协议规定误块率和吞吐量的 要求。该方案已应用于TD-LTE无线综合测试仪表的开发中。     

基于物理层网络编码的非对称中继系统性能分析

在无线通信研究中,网络编码因其可有效提升带宽利用率的特性得到了大量关注。 但是,网络编码用于双向中继信道（TWRC）时,中继位置的不对称将造成系统性能的下降, 故在源节点使用分层调制的方法来解决此问题。研究了分层调制和物理层网络编码的联合以及 优化,并进行了系统仿真。仿真结果显示,在非对称中继信道下,通过与传统调制方案（CM） 和非对称调制方案（AM）进行性能对比,分层调制物理层网络编码（HMPNC）能够极大地改 善端到端误比特率以及频谱效率。     

一种MIMO-OFDM无线通信系统的设计与仿真

通过研究多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统的基本原理,设计了两发一收和两发两收的相应系统,其数字调制方式采用多进制相移键控调制,空时编码采用Alamouti方案,信道编码采用RS编码。利用Matlab软件对该系统进行了仿真,并分析了系统的差错性能。仿真结果表明,该方案设计正确,系统不仅具有较高的频谱利用率和较好的差错性能,而且具有较高的应用价值。     

直升机卫星通信系统信道模拟与通信实现

针对直升机卫星通信系统中直升机旋翼对通信信道造成的周期性衰落问题,采用射频收发器AD9361模拟了信道周期性衰落模型,基于此模型在现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)上优化并实现了缝隙检测算法。根据信道衰落模型和缝隙检测算法及数据链路速率和带宽的要求,提出了一套直升机卫星通信系统可靠通信方案,即前向链路采用重发和分集接收及短码LDPC编码技术,返向链路根据前向链路缝隙检测的结果在无遮挡缝隙采用突发通信和长码低密度奇偶校验(Low Density Parity Check,LDPC)编码技术,实现可靠通信。系统测试结果表明,该方案不受直升机机型限制,系统可在40%遮挡率下实现前向链路25.6 kb/s和返向链路4 Mb/s速率下的可靠通信。     

基于网络编码的无线体域网多中继协作节能策略

针对无线体域网中传输链路存在中断情况从而消耗额外能量的问题,在多源多中继系统模型中引入网络编码,提出一种基于网络编码多中继协作算法,并分析了该算法下系统的网络能耗,推导出系统的每比特网络整体能耗公式。仿真结果表明：该算法与传统的多路径多中继转发算法相比,可以较大程度的减少网络的整体能耗,适当地增加信源节点或者减少中继节点的数目对降低网络的整体能耗也有一定的作用。该算法能减少多源多中继网络的整体能耗,延长网络的生命周期。     

ACM技术在卫星通信IP网互联中的应用

自适应编码调制(ACM)技术根据信噪比自适应改变编码和调制方式,可将链路余量自动转换为链路传输能力,从而提高无线信道的频谱利用率。为解决卫星通信中IP化传输对电路带宽需求增加的问题,提出了应用自适应编码调制技术进行IP网互联的方案,通过对DVB-S2_ACM与VersaFEC_ACM两种不同技术的性能比较,分析了VersaFEC_ACM技术在岸船卫星通信IP网互联中应用的可行性及工作过程。链路计算与性能比较结果表明,该技术的应用可使岸船间原有的1 024 kb/s电路带宽利用率提高95%,同时抗信道衰落的余量提高6 dB,能够提高卫星通信资源利用率和系统可用度。研究结果可为后续工程应用提供参考。     

无线多媒体传感器网络中一种改进路由算法

随着网络负载增加，经典的TPGF（Two-Phase geographic Greedy Forwarding）算法难以找到节点分离路径，会导致网络吞吐量、投递率以及端到端时延性能下降。此外，当网络拓扑变动不大时，TPGF中每条路径所包含节点要消耗比其他节点更多的能量，会导致其过快死亡，从而影响网络性能。为此，将联合网络编码技术引入TPGF，提出一种编码与能量感知的TPGF路由算法（NE-TPGF）。该算法综合考虑节点的地理位置、编码机会、剩余能量等因素，同时利用联合网络编码技术进一步扩展编码结构，充分利用网络编码优势来建立相对最优的传输路径。仿真结果表明，NE-TPGF能够增加编码机会，提高网络吞吐量和投递率，降低端到端时延，并且还有利于减少和平衡节点的能量消耗。     

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。     

不同调制方式下高斯信道容量的计算

计算不同调制方式下的信道容量对实际通信系统的信道编译码设计具有重要的理论意义。首先从Shannon信息论出发,介绍了平稳无记忆连续信道与加性白高斯噪声信道容量的定义。接着利用互信息与微分熵的相互关系,推导了几种常用的不同调制方式下高斯信道的容量,并给出了相应的信道容量闭合计算表达式。通过将电力卫星通信信道模拟为高斯信道,对采用无速率信道编码联合不同调制方式的卫星通信进行了数值仿真。仿真结果显示,通过推导得到的闭合表达式计算信道容量,能对实际卫星通信的编码速率、译码启动条件的确定起到很好的理论指导作用。     

LDPC码在DSP上的实现

本文概述了LDPC码的编译码原理,重点论述在TI公司的DSP(TMS320C6416)上的(512,256)LDPC编译码器的算法实现,并给出其与(2,1,7)卷积码在AWGN信道条件下的纠错性能对比。对比表明(512,256)LDPC码比(2,1,7)软判决的卷积码在误码率为10-4时可具有1.5dB的编码增益。     

极化码的参数捷变技术及性能仿真

极化码是首个能够从理论上证明接近信道容量的纠错码，于2016年11月和低密度奇偶校验码一并作为第5代移动通信的标准。针对极化码特有的蝶形结构采用Trellis对其进行了重新描述，详细分析了串行抵消列表译码算法。同时，基于密度进化理论给出了极化码的码参数捷变技术，能够在不改变编译码器硬件结构与程序的情况下实时、快速地改变编译码参数。仿真结果表明，在编码参数近似相同的情况下极化码的性能要优于低密度奇偶校验码。     

基于感兴趣区域的自适应帧内更新编码算法

针对视频压缩码流对信道差错异常敏感的问题,提出了一种基于感兴趣区域的自适应帧内更新编码算法。该算法利用人眼的视觉感知特性设计感兴趣区域提取模型,根据信道差错累积情况自适应调整帧内更新编码策略,将更少的失真分配给人眼感兴趣区域,提高差错信道下传输视频图像的主客观质量。实验结果表明,与基于端到端失真的帧内更新算法相比,在不同的信道丢包条件下,所提算法可以获得更好的主客观质量,感兴趣区域的峰值信噪比（PSNR）平均提高0.87 dB左右,提高了差错信道下视频通信的鲁棒性。     

基于无速率码的遥感数据自适应传输技术

基于自适应编码调制的遥感数据传输方案实现了传输速率阶梯式换挡，但未能充分利用链路余量。为进一步提高遥感卫星数据传输过程中的频谱效率，提出了基于无速率码的遥感数据自适应传输技术。将无速率码与QPSK、8PSK、16QAM、64QAM调制方式结合，通过设定译码成功概率阈值得到离散信噪比下的最佳译码开销和最佳码率值。采用多项式拟合求得卫星过境期间码率值的变化情况，进而得到有效数据率变化曲线，实现了遥感卫星过境时段内有效数据率随仰角的无缝切换。通过求解有效数据率曲线的积分值，得到了采用联合译码算法的Raptor码在4种方案下的传输数据量。分析结果表明，与第二代数字卫星电视广播标准（DVB-S2）中的自适应编码调制方案相比，所提出的传输方案使传输数据量提高了10.29%~27.65%，且在信噪比低至-5 dB的情况下也可以进行数据自适应传输。     

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。     

低密度格码在OFDM系统中的应用与性能仿真

信道编码是OFDM系统的关键技术之一,低密度格码（Low Density Lattice Codes, L DLC）则是一种能高效译码且达到AWGN信道容量的新型编码技术,它兼具格码和低密度奇偶 校验码（Low Density Parity Codes, LDPC）的特点。基于LDLC码编译码原理,给出了LDLC 码作为前向纠错编码技术应用于OFDM系统的方案,在MATLAB平台下仿真研究了LDLC-OFDM系 统 在Rayleigh衰落信道下的性能,结果表明LDLC码很大程度地改善了OFDM系统的误码率性能, 且优于LDPC码。     

喷泉码在认知无线电网络中的应用

认知无线电网络被认为是实现动态频谱共享、缓解频谱资源紧缺的重要途径。喷泉码能有效抵抗认知无线电网络中来自主用户的突发干扰,且无需反馈重传,从而为认知无线电网络提供了一种有效的信道编码方案。首先简介了数字喷泉码以及认知无线电网络基础知识,然后综述了数字喷泉码在认知无线电网络的链路建立、认知通信以及在资源分配中的应用现状,最后指出了在这一研究领域中需要解决的问题,并展望了发展前景。     

应用于无人机测控传输系统的多元LDPC码

针对无人机巡查区域地理环境复杂、信道特性多变、突发衰减严重的问题,设计了一种基于多元低密度奇偶校验(Q-LDPC)码的无人机测控传输系统。为减小置信传播(BP)类译码算法中振荡变量节点引入的错误传播,采用加权因子校正迭代前后的变量信息,从而减小短环对遥测、遥控等中短码字译码性能的影响,提高无人机测控传输系统可靠性。基于突发衰减信道建立系统仿真模型,仿真结果表明,所提方案通过将连续的突发比特错误转换为数量较小的符号错误,能够有效抵御快速衰落,降低误码率,为无人机对地观测提供安全保障。