RS-CR与RS-Turbo两类级联码的结构与性能分析

如果采用随机交织器和迭代的最大后验概率译码算法,Turbo码的译码性能接近Shannon限。但是当误比特率(BER)≤10-5时,性能曲线下降缓慢,趋近于水平线,影响了Turbo码的推广与应用。级联RS码能够有效地改善这一现象,但是RS Turbo级联码结构复杂,译码时延大。因此,本文基于交错与级联的思想,提出了一种新型的前向纠错码,即RS CR码(RS 复转码),设计构造了该码的编译码算法。RS码和复数旋转码同时对信息元进行编码,级联后新产生的二维前向纠错码,编码时间短,译码速度快,纠错能力可调,尤其适用于自适应的差错控制系统。     

复数旋转码的推广及其编译码方法

本文从均衡不完全区组设计出发，把GF(p)的复数麓转码推广到GF(t)，从而大大地拓展了复数麓转码的范围，文中给出了其编码和译码方法，推广复数旋转码具有与复数旋转码相似的结构和性能。     

简讯

下期要目●铁路空车调配问题的随机机会约束模型及遗传算法●综合运输体系铁路客运市场的优化策略模型及算法●机车车辆液气缓冲器特性研究●高速列车通过隧道时诱发车厢内压力波动的数值分析●基于DGA技术的牵引变压器在线监测系统●NTRU译码错误研究●复数旋转码的迭代译码研     

基于原模图LDPC码的多用户MIMO干扰消除

现有的MIMO系统中,当多用户在同一信道同时与AP通信时,存在多用户干扰的问题。本文提出1种基于原模图LDPC码的多用户MIMO干扰消除的方法,解决了现有MIMO局域网吞吐量受限于基站天线数的问题,使多用户可以在同一信道同时通信。该方法将原模图LDPC码应用到多用户MIMO系统中,通过对发送数据流的信道编码,增强空间复用信息的抗干扰能力和纠错能力。其核心思想是:利用多用户信道衰落的差异,AP(接入节点)接收端优先提取信号最强的用户信息,将其他用户信号和信道噪声视为新的噪声,通过迭代译码算法,AP接收端可以获得所有共信道用户的发送信息。在多用户干扰信道,此方法能够提供更高的复用增益。仿真结果表明,与直接提取用户信息相比,在平坦瑞利衰落信道应用本方法提取用户信息可分别得到2～20dB的编码增益,通信容量增加了2倍。     

低信噪比下的Turbo编译码算法研究及性能评估

由于Turbo码优异的纠错性能,CDMA2000与WCDMA将其作为候选的信道编码方案。本文研究了Turbo码的基本原理和编解码算法,在此基础上对Turbo码编解码系统进行了计算机仿真。本文设计的Turbo码编解码采用了伪随机交织器,它将低重量输入信息序列产生低重量编码序列的关系打破,提高了Turbo码编解码系统性能。系统仿真结果及分析表明有译码迭代次数、RSC分量码,交织器大小与交织器图等几个因素会影响Turbo码编解码系统性能。     

ITU-T G.975.1中EFECI.7算法的研究与实现

光通信技术向着长距离、高速度的方向发展,具有更加强大纠错能力的EFEC算法正逐渐成为人们研究的热点.本文结合BCH码的特点,对EFEC算法1.7中描述的正交级联的BCH码的帧结构进行了研究,通过MATLAB编程实现了BCH码的编码以及基于BM算法的迭代译码,并分析了不同结构的BCH码的误码性能.实验结果表明:在相同的误码信道中,1.7中介绍的基于正交级联的BCH码的帧结构相此普通的BCH码具有更加优秀的纠错能力.分析结果对进一步研究通信可靠性具有一定的参考价值.     

R-S码的快速编译码

在介绍R S码的构造、编码和解码原理的基础上,提出了一种快速编译码算法。该算法摈弃了按符号串行处理的方式,采用了多符号并行处理的手段,快速实现了编码和译码,同时给出了具体实现步骤。此法的一般性还可推广应用到其它线性分组码。     

CHASE算法中试探码集的构造方法

纠错编码中的软判决译码方法是一种应用前景广阔、性能优越的译码技术，Chase算法是其中具有代表性的一种，本文首先介绍了Chase算法的基本思想，然后提出了两种试探码集的构造方法。利用这些重新构造的码集，可以大幅度减少Chase Ⅰ算法的试探码，改进chase Ⅱ算法的性能。     

DVB-S2标准的LDPC码改进

现有DVB-S2标准中LDPC码的设计未考虑其长码编解码器的实现复杂性,也未给出其缩短码的设计。本文在现有DVB-S2标准中LDPC码的设计框架下,提出具有无短环和低码重码的缩短码的设计。本文推广DVB-S2的LDPC码,将其变换为缩短的LDPC码。码长大于4 000的小幅度缩短的LDPC码可无4环和低码重码,但码长小于4 000大幅度缩短的LDPC码存在4环和低码重码。本文对大幅度缩短的LDPC码进行两方面的修改:一是修改部分子矩阵的列重,以解决4环问题;二是采用802.16e中的准双对角线子矩阵替代DVB-S2标准中LDPC码使用的双对角线子矩阵。在AWGN信道下仿真结果表明,改进后的LDPC码性能比改进前的误码率性能有较大提高。     

用区组设计构造差错控制码的若干新结果

根据组合数学的区组设计理论．本文提出了若干新型差错控制码，借助于DBBD设计生成了一类非线性码。通过SBIBD设计构成了一类双向监督码，从BIBD设计导出了若干种不等保护能力码。所有上述码的编码译码过程都很容易实现。     

准循环LDPC码不存在四环的充要条件

提出并证明了准循环LDPC码(QC-LDPC码)不存在四环的充要条件,解决了构造任意长度无四环QC-LDPC码的设计问题.根据本文提出的定理调整校验矩阵中循环子矩阵的维数和移位因子,构造无四环的QC-LDPC码.并给出四环检验矩阵方程组,通过确定移位因子及单位子矩阵的阶次,判断四环检验矩阵方程组的值是否全为非零元素,即可确定QC-LDPC码是否无四环.通过成倍增加构造QC-LDPC码无四环所需的最小单位子矩阵阶次,即可获得不同长度无四环的中长码,实现在增加QC-LDPC码码长的同时,确保码字无四环.相比以往常规检验算法,本文的四环检验算法,可缩短运算量,减少检验时间,降低构造校验矩阵的复杂度.计算机仿真结果表明:在有效地消除了四环之后,采用本文所提出定理设计的QC-LDPC码具有良好的BER性能.     

基于子矩阵移位法的大围数LDPC码设计

通过分析LDPC码在Tanner图中的环在校验矩阵中形状的基础上,提出了四环、六环的检验算法。针对LDPC码的短环对码性能有重要影响,提出了1种围数为8的LDPC码的设计。算法首先对3个不同的子矩阵分别进行移位运算,每1个子矩阵与它们移位后生成的新的子矩阵共同组合生成1个新的子矩阵,然后将新生成的3个子矩阵组合成1个矩阵,最后将该矩阵转置后用单位矩阵以及单位矩阵的移位矩阵随机扩展即可得到校验矩阵。利用本文提出的校验矩阵所对应的生成矩阵对随机信息进行编码,在AWGN信道下的仿真结果表明具有逼近随机LDPC码的误码率性能。     

RDS基带编码CRC算法的研究

在数据通信与网络中广泛采用的循环冗余校验码(CRC),是从循环码中派生的缩短循环码,是一类很重要的检错码.CRC码是在信息码的后面加上几位校验码,以增加整个编码系统的查错纠错能力.本文根据调频多工数据广播(RDS)的基带编码格式的结构和特点,对现有的CRC码校验的并行算法进行此较和分析,实现(26,16)编码器.在Xilinx ISE 10.1平台下给出该编码的仿真结果,通过对其仿真结果进行分析和对比得出一种适用于RDS基带信号的误码校验的CRC并行算法的逻辑编码.     

粒子群优化的神经网络在齿轮故障诊断中的应用

针对BP神经网络容易陷入局部极小及收敛速度慢的问题,本文利用粒子群优化算法代替BP算法中的梯度下降法训练神经网络的权重和阚值,有效地改善了BP网络诊断性能;利用训练后的神经网络对齿轮进行了故障诊断,并比较了基于粒子群优化算法与BP算法的诊断结果,通过仿真实验表明:无论是在诊断速度上还是在诊断精度上,PSO-BP神经网络诊断性能都比单独的运用神经网络有很大提高.     

基于GSM-R列控系统信息安全传输的研究

针对CTCS3级列车控系统中无线信道的信息安全传输问题,本文设计了Turbo码的CTCS3级列控系统无线信道的信息安全传输方案,并分别采用了SOVA译码算法、Max-Log-MAP译码算法、Log-MAP译码算法进行仿真测试与比较分析,验证了该方案的合理有效性.仿真结果表明,采用Turbo码技术,可以降低无线信道中误比特率,满足列控系统数据传输的要求,提高系统的可靠性.     

轨道电路多音调频信号的数字解调方法

针对新型数字编码轨道电路传输的窄带多音调频信号,提出利用FIR高通数字滤波器进行多音调频信号数字解调的方法。FIR高通滤波器幅频响应曲线中过渡带局部具有近似线性的特点。对采样率为10 kHz,过渡带为800 Hz至3 800 Hz的10阶FIR高通滤波器幅频响应曲线过渡带局部进行线性拟合。利用其中具有高度线性特性的部分对轨道电路窄带多音调频信号进行幅频变换,从变换结果的幅度包络中得到调制信号信息。对调制信号进行频谱分析,得到原始的列车控制编码信号。仿真结果表明,高通FIR数字滤波器鉴频特性线性度高,所需FIR滤波器阶数少,实现方法简单,在0 dB信噪比、14 dB信干比环境下能够很好地恢复原始调制信号。