船用卫星通信级联码技术的仿真研究

信道编码是船用卫星通信的关键技术,在分析船用卫星通信信道特点的基础上,研究CCSDS(15,1/6)+RS(255,233)级联码编译码性能.使用C语言编译环境,仿真级联码编码系统,得到其编码效率;使用二进制相移键控调制、加性高斯白噪声信道、维特比译码、BM算法,仿真级联码译码系统,得到其译码性能和编码增益.通过仿真研究发现,(15,1/6)+RS(255,233)级联码具有编码速度快、译码性能好、编码增益高的特点,是船用卫星通信信道编码的理想编码方案.     

基于MC-FH/DPSK水声通信信道编码研究

基于多载波跳频差分相移键控(multi-carrier frequency-hopping/DPSK,MC-FH/DPSK)的水声通信系统,与四进制频移键控(4FSK)跳频通信系统相比,频带利用率成倍提升,但系统误码率仍达不到10-5级。通过将信道编解码技术与MC-FH/DPSK通信系统相结合,使误码率达到10^-5级。在实测水声信道下进行了Turbo码及准循环低密度奇偶校验码(QC-LDPC)码的纠错性能仿真,结果表明：实测信道中,2种编码方式在一定信噪比下都能达到10^-5的误码率要求,但QC-LDPC码比Turbo码具有更强的纠错性能。在符号持续时间为8 ms,编码速率为1/2,信息长度为840 bit情况下,采用SOVA译码方式的Turbo码,在Eb/N0≥22 dB时误码率低于10^-5,而采用BP译码方式的QC-LDPC码,在Eb/N0≥20 dB时即可使误码率降至10^-5以下,获得了2 dB的信噪比增益。     

多进制LDPC编码调制系统在衰落信道下的性能分析

多进制低密度奇偶校验（Low-Density Parity-Check,LDPC）码作为一种现代高效纠错码将会是RS码的一个很好替代码型。现代通信系统需要可靠且频谱有效的数据传输,针对多进制LDPC编码调制系统,文章分析和讨论了多进制LDPC编码调制系统在Ray-leigh和Rice衰落信道下的性能。引入了Rayleigh和Rice衰落信道模型,在此基础上建立了多进制LDPC编码调制系统,给出了迭代译码的初始化条件。仿真结果表明多进制LDPC码本身具有很好的交织和抗衰落特性,相比于二进制LDPC编码调制系统,多进制LDPC编码调制系统在衰落信道下的性能非常优良。     

水声MIMO-OFDM通信系统中基于导频的信道估计算法研究

正交频分复用(OFDM)和多输入多输出(MIMO)的结合可以有效地对抗多径衰落和码间干扰,大幅度提高水声通信系统的信道容量和传输效率,在高速水声通信中有着重要的发展前景。在分析梳状导频水声MIMO-OFDM通信原理的基础上,结合水声通信及信道传播特点,建立了信道模型,研究水声MIMO-OFDM系统中的信道估计原理和LS(最小平方误差)、MMSE(最小均方误差)算法。通过仿真试验比较两种算法在信道估计中的性能差异,为实际系统设计提供了理论参考。     

Turbo码S随机交织器的实现

Turbo码中交织器的设计直接影响着Turbo码的性能。在讨论Turbo码交织器的设计准则和类型的基础上,着重介绍了S随机交织器的原理,并给出了其一种基于冒泡排序算法的实现方法。仿真结果表明,中短长度的S随机交织器性能优良。     

声场模型的海洋水声信道通信系统研究

海洋环境通常复杂多变,时常受到时变、频变、空变随机特性及噪声引起的各种干扰,造成海洋水声信道中的通信过程中存在着严重的信号失真和畸变,极大地降低了水声通信系统的可靠性和有效性。因此对水声信道进行研究和特性分析,对于设计水声通信系统而言意义重大。本文进行基于声场模型的海洋水声信道通信系统中的信道分析与仿真,采用Kraken简正波模型对海洋信道通信系统的传播损失特征进行分析。仿真结果表明,Kraken简正波模型应用于海洋信道通信系统传播损失特征分析的可行性和有效性。     

基于分数间隔均衡的水声通信信道优化技术

水声通信信道受到海水介质的多途效应的影响,容易产生码间干扰,导致通信信道失衡,提出一种基于分数间隔均衡的水声通信信道优化技术,根据水声信道的时变衰落、多径和加性干扰等特性,构造水声信道的冲激响应模型,加入多径分量的相位偏移进行通信码间干扰抑制,在通信信号的接受终端插入一个可调滤波器消除多径干扰,采用自适应分数间隔均衡算法进行信道均衡器设计,采用二进制伪随机序列修正滤波器系数以对信道做出反馈补偿,实现信道均衡设计。仿真结果表明,采用该方法进行水声通信信道均衡设计,通信系统输出的码元保真度较高,抗多径干扰能力较强,降低了通信系统的输出误码率,改善了水声通信质量。     

分集技术在水声跳频通信中的应用

研究了等增益合并频率分集M进制频移键控快跳频(FFH/MFSK)系统和编码M进制频移键控慢跳频(SFH/MFSK)系统在水声多途衰落信道中的性能,给出了频率2重和3重分集FFH/MFSK系统,以及采用(2,1,3)卷积码与(3,1,3)卷积码联合比特交织编码调制( BICM)的SFH/MFSK系统误比特率性能曲线,并进行了比较分析.仿真结果表明,FFH/MFSK提供的频率分集以及信道编码FH/MFSK所提供的时频隐分集都可以有效抵抗水声信道的时频双选择性衰落.但在相同编码效率下,基于BICM与软判决译码的信道编解码方式比快跳频显分集方式能提供更大的分集阶数,从而具有更优的抗衰落性能.     

基于选择性合并频率分集的多载频盲均衡算法

水声信道的多径传播和衰落特性常在接收端引起码间干扰,严重影响了水声通信质量.为了减少码间干扰,提高通信质量,在分析频率分集技术和常数模盲均衡性能的基础上,提出了一种基于选择性合并频率分集的常数模盲均衡算法(SC-CMA).该算法利用了频率分集来减少衰落的影响,克服码间干扰,具有收敛速度快、均方误差小的特点.计算机仿真结果,验证了该算法的有效性.     

JTIDS系统中RS码的性能分析

针对现阶段JTIDS系统采用的编码方案,在研究AWGN信道下不同k值的RS（31,k）码的纠错性能基础上,分析了RS（31,15）码的纠错性能,提出了一种RS（16,7）的编码方案。该方案在JTIDS的MSK调制背景下,通过对RS（31,女）码的研究,发现当k=23时性能最佳,进而对RS（31,23）码进行截短,实现了RS（16,7）码,分析了方案的性能。仿真结果表明：一方面,在RS（31,女）中,RS（31,23）性能最优;另一方面,在RS（n,15）中,RS（31,15）的性能最佳,即在相同信息位条件下,缩短码的性能较非缩短的类型性能差。     

时变强多途干扰下基于差分编码的水声OFDM通信算法

时变强多途干扰影响水声通信系统性能,针对时变强多途干扰问题,提出基于差分编码的水声OFDM通信(Underwater acoustic OFDM communications based on differential coding,DC-OFDM)算法。利用循环前缀技术和OFDM通信技术固有的抗多途特性,有效消除时变多途干扰,避免信道估计环节,直接进行解码判决。南海实测信道仿真(信噪比为8dB时,DQPSK100组仿真试验,2×10⁶个源码,全部正确解码)和水箱试验(信噪比为15dB时,DQPSK100组水箱试验,2×10⁶个源码,在时变强多途干扰下全部正确解码)。结果表明,所提算法能有效解决时变强多途干扰问题,实现时变强多途水声信道下的可靠水声通信。     

一种短波扩频通信系统的信号接收方案

给出了一种短波扩频通信系统的信号接收方案.该方案针对短波信道的特点,设计了一种可靠信号同步捕获方法以消除多径对信号捕获的影响,同时利用多径信号的有效能量,采用了RAKE接收技术来提高输出信噪比.经仿真证明,该方案使得误比特性能有了明显的改善.     

浅海信道调频水声语音通信方法比较

水声语音通信在海洋工程、海洋科考、水下搜救等领域具有广泛应用。与单边带通信、数字编码调制通信相比,调频水声语音通信具有实现简单方便、抗幅度衰落性能好的特点,但浅海水声信道具有的复杂多径效应及噪声严重影响其获得的语音音质,容易出现语音含混、语义难辨等问题。本文通过浅海不同距离、不同多径信道下的海试实验比较了采用非线性解调法和正交解调法的调频语音通信性能,并通过客观语音质量评估PESQ(Perceptual evaluation of speech quality)方法对调频水声语音通信音质进行量化评估。     

一种Ka频段海上卫星通信抗雨衰编码方案

分析卫星通信雨衰现象的产生机制和对Ka频段卫星通信的影响,提出采用CCSDS标准卷积码作为抗雨衰编码方案。研究CCSDS(15,1/6)卷积码编译码性能:使用C语言编译环境,仿真CCSDS(15,1/6)编码系统,得出编码效率;使用二进制相移键控调制、加性高斯白噪声信道、维特比译码,仿真CCSDS(15,1/6)译码系统,得出译码性能和编码增益。仿真计算表明,CCSDS(15,1/6)具有编码速度快,译码性能好,编码增益高的特点,是一种好的海上卫星通信抗雨衰编码方案。     

一种速率自适应波形设计研究

速率自适应技术的基本原理就是依据信道条件及时地选择合适的速率进行通信,达到更高效地进行可靠通信的目的,提高数据传输效率。该文研究并设计了一种短波通信中基于删余卷积码的编码组合波形,以实现速率自适应技术,并对其性能作出仿真。     

串行级联CPM系统的Turbo解调技术研究

串行级联连续相位调制系统有效地利用了串行级联系统与连续相位调制技术的优点,能够取得比较好的系统性能。文章基于连续相位调制技术的分解特性与Turbo迭代译码原理,结合SISO算法进行仿真,实验结果表明,在改变串行级联连续相位调制系统参数的情况下,对系统整体性能会有不同程度的影响。     

一种3GPP标准下的TURBO编解码实现方案

Turbo码以其优异的纠错性能被广泛应用于宽带无线通信领域,文章针对3GPP标准中制定的Turbo编解码方案,提出了一种使用TMS320C6416T芯片进行Turbo编解码操作的实现方案,文中重点介绍了TCP协处理器详细配置步骤,并从时间和性能两个方面分析了TCP协处理器同MATLAB算法仿真性能之间的差异。     

短帧条件下LDPC码与卷积码的性能比较研究

重点研究了低密度校验码(LDPC)和Turbo码在信息帧较短时的性能,以及在信息帧较短条件下如何在LDPC码、Turbo码和卷积码之间选择编码的问题.指出在短帧条件下,LDPC码与Turbo码有近乎相同的性能,但LDPC码比Turbo码更利于工程实现.     

非高斯信道LDPC译码性能的改进研究

无线电通信系统很少只受到真正意义上高斯噪声的干扰,因此,线性接收机的性能就会因为这些非高斯干扰而严重下降。讨论非高斯噪声信道中LDPC译码问题,在非高斯噪声信道中,选取一种优化的非线性处理器。计算机仿真表明,在脉冲环境中,通过非线性处理器后的LDPC译码的BER性能有了较大的改善。     

基于MAP-EM算法的COFDM频偏跟踪和信号检测技术

结合了串行卷积级联码编码（SCCC）的OFDM系统（COFDM）在时域上对信息段进行交织,在对抗突发干扰、提高系统性能上具有明显优势。但是实际通信系统中,频偏的存在严重地影响了COFDM系统的可靠性。由于频偏与收发两端振荡频率差和多普勒频移有关且时变,大大增加了问题的复杂性。文章将SCCC的MAP译码方法与频偏寻优的期望最大化（EM）算法相结合（MAP-EM）,采用反馈迭代技术实现了频偏跟踪与字符的联合估计。由于该算法是基于最大似然准则的寻优方法,且交织使每个OFDM帧之间的信息能够进行相互补偿,因此能够改善系统性能。计算机仿真结果表明,随着迭代次数增多,频偏跟踪的精度和整个系统的误码率性能都有所提高。