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极化编码调制正交频分复用水声通信中的极化码构造方法

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声学学报 2023年第3期48卷 482-495页

作者：翟玉爽冯海泓李记龙洪峰中国科学院声学研究所东海研究站上海201815 中国科学院大学北京100049

为进一步提高水声通信可靠性和频带利用率,针对极化编码调制的水声通信需求和信道特性,基于蒙特卡洛法提出动态水声信道认知优化统计目标参数、联合译码的判决反馈信道估计两点改进,建立了适用于编码调制水声信道中的极化码构造算法。... 详细信息

为进一步提高水声通信可靠性和频带利用率,针对极化编码调制的水声通信需求和信道特性,基于蒙特卡洛法提出动态水声信道认知优化统计目标参数、联合译码的判决反馈信道估计两点改进,建立了适用于编码调制水声信道中的极化码构造算法。为验证该算法性能,建立了极化编码调制水声通信的两步应用机制。通过仿真,比对并分析改进前后的极化码构造方法性能、对时变信道的鲁棒性,以及在不同映射规则下的联合比特交织和多级编码的极化编码调制水声通信性能,并与低密度校验(LDPC)编码调制系统进行对比。湖试结果表明,提出的极化编码调制水声通信方案有效保证了信息在浅水水声信道中的可靠传输,在信噪比约为14 dB、通信距离约1 km时,实现无误码传输,性能优于相同条件下的LDPC编码调制系统。

关键词：水声通信信道编码正交频分复用极化码编码调制

采用预判决信息的LDPC码编码调制方案性能研究

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电子与信息学报 2005年第4期27卷 509-513页

作者：张海刚李长春马丕明袁东风山东大学信息科学与工程学院济南250100

低密度奇偶校验(LDPC)码是Turbo码以外另一种性能接近香农限的好码。本文将LDPC码与比特交织编码调制(BICM)相结合,首先给出了在不使用传统解调器与译码器之间迭代的情况下8PSK调制方案在AWGN 信道和Rayleigh衰落信道中的性能(简称为... 详细信息

低密度奇偶校验(LDPC)码是Turbo码以外另一种性能接近香农限的好码。本文将LDPC码与比特交织编码调制(BICM)相结合,首先给出了在不使用传统解调器与译码器之间迭代的情况下8PSK调制方案在AWGN 信道和Rayleigh衰落信道中的性能(简称为无迭代方案)。然后提出了一种新的接收端解决方案:首先对接收符号进行预判决,判决信息被用来调整解调器,从而在一定程度上弥补了不使用解调器与译码器之间迭代所造成的性能损失,并且相对于无迭代方案接收端复杂度几乎没有变化,但性能却有所提高。这说明原有比特度量产生方法并不是最佳的,该文使用预判决信息的方案给出了一个改善的思路。通过仿真结果可以得到结论:使用本文所提出的方案在AWGN信道和Rayleigh衰落信道中都可以在不增加复杂度的情况下提高性能。

关键词：低密度奇偶校验比特交织编码调制编码调制 Rayleigh衰落信道

一种光通信系统中基于16-QAM的LDPC编码调制方案

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光电子．激光 2013年第11期24卷 2128-2134页

作者：何丽梁天宇重庆邮电大学光纤通信技术重点实验室重庆400065

设计了一种适用于16-QAM(quadrature amplitude modulation)系统的LDPC(low density parity check)级联编码调制方案。方案采用了本文所设计的一种低复杂度的软解调与二进制LDPC结合的算法,降低译码复杂度并增加方案的实用性;同时方案... 详细信息

设计了一种适用于16-QAM(quadrature amplitude modulation)系统的LDPC(low density parity check)级联编码调制方案。方案采用了本文所设计的一种低复杂度的软解调与二进制LDPC结合的算法,降低译码复杂度并增加方案的实用性;同时方案兼容当前OUT-4帧的级联码结构,这样可以利用级联码巧妙有效地解决LDPC码的错误平层问题。仿真结果表明,本文提出的LDPC级联编码调制方案,在误码率(BER)为10-8时,较G.709标准中的RS(255,239)的NCG(net code gain)提高了2.8dB;同时,较ITU-T G.975.1标准中两种码率相近的RS(255,239)+CSOC(n/k=7/6,J=8)级联码和正交级联BCH码,在BER为10-8时,本文方案的NCG分别提高了1.3dB和0.2dB,且冗余度较两种方案都低。此外,本文方案实现了3.28bits/symbol的SE(spectral efficiency)。在BER为10-8时,本文方案较频谱效率低于它的4-QAM、8-QAM以及8-QAM-RS(255,239)分别有着3.5、6.4和2dB的增益。比较标准中建议的FEC(forward error correction)方案,本文提出的方案在NCG和SE两方面性能上都有所提升。

关键词：编码调制 LDPC码级联码光通信

基于TPC码的TPC-PPM编码调制及其在湍流下的仿真分析

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光电子．激光 2011年第6期22卷 858-863页

作者：胡昊王红星刘敏徐建武孙晓明海军航空工程学院电子信息工程系山东烟台264001 山东省信号与信息处理重点实验室山东烟台264001

针对大气光通信脉冲位置调制(PPM)调制方式与普通纠错编码结合有效性差的问题,在分析大气无线光通信信道特性和PPM符号形式的基础上,提出了具有良好抗衰落性能和高功率利用率的Turbo乘积码(TPC)-PPM编码调制机制。研究了该机制下比特交... 详细信息

针对大气光通信脉冲位置调制(PPM)调制方式与普通纠错编码结合有效性差的问题,在分析大气无线光通信信道特性和PPM符号形式的基础上,提出了具有良好抗衰落性能和高功率利用率的Turbo乘积码(TPC)-PPM编码调制机制。研究了该机制下比特交织离散连续错误能力,并导出了适合软输入输出(SISO)迭代译码的PPM软解调置信度度量计算方法。弱湍流下的仿真分析表明,TPC-PPM与匹配的RS码3-PPM编码调制相比提高增益3dB以上,码字与调制阶数无需特别设置,并可在不产生附加开销条件下,通过编码与调制间交织传输设计提升性能,为信道纠错码与高效数字调制结合应用于大气无线光通信系统提供了良好解决方案。

关键词：光通信编码调制 Turbo乘积码(TPC) 脉冲位置调制(PPM) 软输入输出(SISO) 大气湍流

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调制电平随谱效率增长非指数上升的编码调制

北京邮电大学学报 2012年第2期35卷 68-71页

作者：孙鹏李道本北京邮电大学信息与通信工程学院北京100876

为了降低通信系统传输信号的峰均比,提出了一种相比同谱效率正交幅度调制(QAM)减少电平数的编码调制方案.通过选择合适的码率与映射规则,调制时无需在比特向量到星座点之间建立一一映射的关系;相比一般的调制系统,该系统减少了星座点数... 详细信息

为了降低通信系统传输信号的峰均比,提出了一种相比同谱效率正交幅度调制(QAM)减少电平数的编码调制方案.通过选择合适的码率与映射规则,调制时无需在比特向量到星座点之间建立一一映射的关系;相比一般的调制系统,该系统减少了星座点数量,增大了星座点间距离,可因此获得更低的陡降门限和峰均比.同时,对该系统的若干设计准则进行了分析,并根据相关准则设计了一种代替传统64QAM调制的新型星座.仿真结果显示,该方案误码率性能可超过传统采用64QAM的比特交织编码调制系统.

关键词：映射规则编码调制软解调比特交织编码调制

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用于LDPC编码调制系统的非规则映射技术

清华大学学报（自然科学版） 2011年第6期51卷 734-738页

作者：刘在爽程涛彭克武王昭诚清华大学电子工程系清华信息科学与技术国家实验室微波与数字通信国家重点实验室北京100084

为使迭代解映射和译码的低密度奇偶校验(LDPC)编码调制系统获得逼近信道容量的优异性能,该文提出一种基于映射方式搜索的非规则映射技术,采用自适应二元交换算法(ABSA)搜索得到新映射方式,与Gray映射混合得到与信道编码接近最优匹配的... 详细信息

为使迭代解映射和译码的低密度奇偶校验(LDPC)编码调制系统获得逼近信道容量的优异性能,该文提出一种基于映射方式搜索的非规则映射技术,采用自适应二元交换算法(ABSA)搜索得到新映射方式,与Gray映射混合得到与信道编码接近最优匹配的非规则映射。对于DVB-T2标准规范的LDPC编码调制系统,在对其方案进行微小修改的前提下,该技术可对迭代解映射系统进行改进,挖掘出可观的迭代增益。以DVB-T2标准64800码长2/3码率的LDPC码和64QAM星座图为例,外信息传递(EXIT)图分析表明:该技术在加性白Gauss噪声(AWGN)信道下理论上可获得0.55dB的信噪比(SNR)增益;误码性能仿真表明:在误码率(BER)10-5时,该技术在AWGN和Rayleigh衰落信道下可分别获得0.30dB和0.26dB的增益。

关键词：非规则映射低密度奇偶校验编码调制迭代解映射

自适应Turbo-QAM编码调制及其在平坦Nakagami衰落信道的吞吐量性能

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电子学报 2004年第1期32卷 79-82页

作者：谢俊松范平志西南交通大学移动通信研究所四川成都610031

本文提出了一种通用的自适应编码调制系统吞吐量性能分析方法 .基于各固定编码调制方式的误码率(BER)性能 ,使每种编码调制方案对应于一个信道平均信噪比 (SNR)范围 ,再应用拉格朗日函数法得到使自适应编码调制系统吞吐量性能最大的信... 详细信息

本文提出了一种通用的自适应编码调制系统吞吐量性能分析方法 .基于各固定编码调制方式的误码率(BER)性能 ,使每种编码调制方案对应于一个信道平均信噪比 (SNR)范围 ,再应用拉格朗日函数法得到使自适应编码调制系统吞吐量性能最大的信噪比转换门限 ,可得到系统的平均吞吐量性能 .数值分析结果表明 ,相对于自适应M进制正交幅度调制 (MQAM) ,自适应Turbo编码MQAM系统吞吐量性能有显著提高 ,并且该性能受瞬时误码率要求的影响较小 .Nakagami信道中 ,在相同平均信道信噪比条件下 ,随着m的增大 ,系统吞吐量性能提高缓慢 .

关键词：编码调制自适应编码调制自适应调制衰落信道吞吐量

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编码调制技术在物理层网络编码中的应用研究

编码调制技术在物理层网络编码中的应用研究

作者：雷明然河北工业大学

学位级别：硕士

近年来，通信技术的发展给人们的生活带来了很大的方便，然而人们却给无线网络提出了更高的要求，不管在什么地方，人们都想时时刻刻能享受到网络带来的方便和乐趣。为了满足人们的愿望，解决因为网速问题带给人们的困扰，提高网络的吞... 详细信息

近年来，通信技术的发展给人们的生活带来了很大的方便，然而人们却给无线网络提出了更高的要求，不管在什么地方，人们都想时时刻刻能享受到网络带来的方便和乐趣。为了满足人们的愿望，解决因为网速问题带给人们的困扰，提高网络的吞吐量和频谱利用率成为了当前迫在眉睫的问题。2006年，物理层网络编码（Physical LayerNetwork Coding）即PNC概念的提出，为提高网络的最大数据传输速率提供了便利的条件。PNC概念提出的最初应用在无线通信网络，为了提高无线信道的抗噪性和健壮性，将PNC技术和信道编码技术、调制技术相结合成为了目前重要的研究方向。本文根据物理层网络编码技术和编码调制技术的研究现状，主要研究了以下的内容：首先本文详细介绍了物理层网络编码的基本原理和实现技术，并对物理层网络编码技术实现过程中存在的问题进行了总结，最后展望了物理层网络编码的发展趋势。其次本文研究设计了Turbo编码调制在物理层网络编码中的应用方案。首先对Turbo码的编译码原理及算法进行了介绍;重点是在TCM信道编码与PNC联合设计方案的基础之上，研究设计出一种Turbo编码调制（T-TCM）与PNC联合设计的实施方案，而且对本方案的框图进行了系统设计，并对本方案进行了分块研究，最后通过仿真证明了本方案在无线双向中继信道中确实能取得较好的性能。同时本文研究设计了另外一种性能较好的信道纠错码—即LDPC编码调制技术应用到物理层网络编码中的方案。文中首先详细介绍了LDPC码的编码器结构和译码算法，并对LDPC编码调制在物理层网络编码中的应用进行了重点研究，并通过仿真分析了该机制的性能。最后对本论文所做工作进行了总结，并分析了论文完成过程中遇到的问题，提出了物理层网络编码未来的研究方向。

关键词：吞吐量物理层网络编码编码调制 Turbo码 LDPC码

编码调制相干光传输系统的概率整形等关键技术研究与设计

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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编码调制相干光传输系统的概率整形等关键技术研究与设计

作者：许齐佳北京邮电大学

学位级别：硕士

随着互联网对通信带宽需求的急速增长,高速大容量的相干光通信系统得到了广泛的应用。编码调制技术通过对编码和调制进行联合设计,在不扩展频谱占用的条件下提高了系统容量,也受到了越来越多的关注。概率整形与编码调制联合,可以在不影... 详细信息

随着互联网对通信带宽需求的急速增长,高速大容量的相干光通信系统得到了广泛的应用。编码调制技术通过对编码和调制进行联合设计,在不扩展频谱占用的条件下提高了系统容量,也受到了越来越多的关注。概率整形与编码调制联合,可以在不影响编码调制性能的前提下,进一步扩大OSNR容限,增大信号传输距离,同时还可以细颗粒度地改变系统传输速率。但是目前已报道的概率整形方案存在效率低、灵活性差、实现复杂度高等不足。本论文主要对相干光传输编码调制系统中的概率整形编码方案以及概率整形与编码调制结合方案进行了深入研究,主要研究工作如下。第一,针对概率整形编码效率较低的问题,提出了一种“高增益概率整形编码调制方案”。方案中的高增益概率整形编码方案使用了新型符号映射方式,在比特级别对输入信息进行分布匹配。同时,使用了输入分布保持的比特交织方案,将所提概率整形方案与传统的BICM均匀分布编码调制方案结合,进一步扩大OSNR容限。根据理论分析,高增益概率整形编码调制方案使用6.7%冗余,高效率地将星座点的最小平均欧氏距离扩大14%。光传输仿真结果表明,在平均发送功率相同且码率相同的条件下,译码后误码率为1E-5时,所提高增益概率整形方案可带来0.28dB的OSNR编码增益。光纤跨段仿真结果中,互信息为3.2bits/symbol时,所提高增益概率整形方案传输距离可增加8.2%,相比于已报导的概率整形方案,单位冗余带来的距离增益增加了39%。第二,针对基于调制格式变化的速率自适应方案的弹性光网络中,硬件实现复杂度高和信息速率调节颗粒度较大的缺陷,我们提出了一种“速率自适应概率整形编码调制方案”。该方案通过“取反-标记”的方法,改变了不同功率等级星座点的发送概率,实现了对信息输入分布的匹配。同时,由于不同冗余量可以带来不同程度的分布匹配效果,该方案通过引入0%至20%不等的冗余量,实现了对信息速率从0%到16.7%的调整,以较低的硬件复杂度实现了信道容量的最大化使用的效果。在使用冗余量为4%至20%之间时,调制颗粒度为系统波特率的0.7%至6.8%。光传输仿真结果表明,在使用了20%冗余的情况下,译码后误码率为1E-5时,速率自适应概率整形编码调制方案后较未使用概率整形的传统编码调制方案,可获得最高1.6dB的OSNR增益。第三,为了验证所提的“高增益概率整形编码调制方案”和“速率自适应概率整形编码调制方案”的可行性,我们搭建离线偏振复用相干光传输实验系统,分别对所提方案进行了实验验证。实验调制格式为PM-16QAM,波特率为12GBaud。同时,配合通过统计误符号率的统计方法,可以降低OSNR测量误差对实验结果的影响。在“高增益概率整形编码调制方案”实验中,当译码后误码率为1E-4时,相比于总冗余相同的传统编码调制方案,高增益概率整形编码调制方案获得了额外的约0.15dB的OSNR增益;在“速率自适应概率整形编码调制方案”实验中,概率整形编码冗余为20%、7.7%和2.2%时,码率分别为0.694,0.774和0.815,相比于不使用概率整形码率为0.833的均匀分布编码调制方案,当译码后误码率为1E-5时,分别获得了 1.7dB、1.3dB和0.6dB的OSNR增益。实验结果验证了两种方案的可行性,两种方案在实验条件下,均达到了较好的概率整形增益效果。

关键词：概率整形编码调制相干光通信速率自适应准循环低密度奇偶校验码