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。     

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。     

802.16e标准中FEC编码技术研究

主要研究集中在IEEE 802.16e标准的前向纠错-FEC编码及其实现.所研究的系统环境为标准中的OFDMA物理层的上行链路部分(WirelessMAN-OFDMA),所研究的编码为卷积码(CC)和卷积Turbo码(CTC),并用C语言设计这两种编码方案的实现程序.对所设计的程序进行验证测试结果表明:符合IEEE 802.16e标准的FEC编码的CC和CTC编码方案的实现设计是成功的.通过比较可以看出,虽然CC码在高码率情况下误码率明显不如CTC码,不过CC码的编码过程相对CTC码而言要简单得多.在低码率且信道情况相对尚可的情况下,可考虑采用CC码以节约信道编码的复杂度;而在码率较高或者对误码率要求严格时,应选用CTC码的方案以保证通信质量.     

复数旋转码的迭代译码研究

基于置信传播(BP)迭代译码的Turbo码和LDPC码能非常地接近Shannon限,迭代译码算法的研究成为编码界的热点问题。本文研究了复数旋转码的BP迭代译码。复数旋转码的BP译码效果与差集循环码和有限几何码非常接近,优于类似参数的LDPC码。针对BP迭代译码算法复杂度较高的缺点,根据复数旋转码的特点提出了两种低复杂度的迭代译码方法,与BP译码方法相比,这两种译码算法复杂度大为降低。     

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.     

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.     

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。     

OFDM技术及其仿真性能分析

阐述了OFDM的基本原理，提出一个具体的OFDM系统仿真模型，在仿真意义上实现了在铁路无线列调25kHz带宽范围内同时传送48kbit/s的语音和数据信号，并分析了采用不同的数字调制方式及编码效率的情况下，信号传输的误码率性能。     

MIMO多天线系统在高速铁路应用的仿真

旨在讨论MIMO技术在高速铁路通信中应用的可行性及能够带来的性能增益.利用MAT-LAB-SIMULINK仿真平台,建立了一个最高时速300km的多天线通信系统模型,采用时变的Rayleigh多径信道,对不同的天线个数、调制方式以及不同移动速率等不同情况下的系统性能进行仿真及分析比较,以证实预期的观点.     

B120型车体碰撞仿真研究

城轨车辆碰撞安全性设计是城轨车辆设计中一个重要问题。文章根据现代城轨车辆碰撞方面相关标准及数据,使用有限元仿真软件对不同速度下的B120型车体进行碰撞仿真计算,观察吸能装置及防爬装置的主要作用,考察整车防碰撞能力,以及防爬器的防爬性能和吸能能力。结果表明该型车体的结构设计完全符合技术协议的防碰撞要求,具有较高的合理性。     

采用多模Turbo编解码器增加CDMA系统用户容量

随着移动用户数量的迅速增加,CDMA系统的容量面临巨大压力。以往Turbo编解码器在CDMA系统中仅用于信道编码,本文则提出采用多模Turbo编解码器增加CDMA系统用户容量。这一方案是基于码分多址与本文提出的Turbo编解码滤波技术。在一个CDMA小区中,基站用K个Turbo编解码器将用户分成K个不同的用户群,每一群的用户可使用小区的全部N个扩频码,采用匹配滤波器组检测同一群内的不同用户。因此,一个小区的用户数量可以增加为原来的K倍。仿真验证该方法是有效的。     

编组站进路调度优化算法

分析编组站作业进路选排问题的本质,以各任务的延误时间加权值总和最小为最优目标,以任务的前后工序选择路径为动态约束,建立编组站作业进路调度数学模型,采用遗传算法求解。编码采用定长染色体,长度为任务的工序数,每个工序采用2段制,编码中的顺序唯一地确定了每工序对指定进路占用的起讫时间和指标递推,设计基于优先规则的编码算法步骤。为保证解的可行性,将编码合法化,对工序进行拓扑排序。递推计算工序开始时间和结束时间,进而计算编码的目标值,并将其转化为适应值。采用轮盘赌与最优性相结合的方法进行选择,设计基于位置成组移位的杂交算子和随机交换的变异算子。以某编组站为例进行模拟计算,结果证明该算法满足编组站进路调度工作的要求。     

基于xPC的电动汽车自适应巡航控制半实物仿真

针对电动汽车自适应巡航控制（ACC）较高的实时性要求,设计了半实物仿真系统,在宿主机Matlab／SimulinkRTW平台下建立了电动汽车数学模型,并将其转化为c代码下载到目标机中模拟真实车辆;采用DSP2812嵌入式计算机作为车辆自适应巡航实物控制器,针对不同工况切换控制算法,在线调节车辆速度,以实现定速巡航或等距跟踪前车。实验结果表明：巡航控制算法对前车急剧变化的工况有很好的自适应能力,能有效避免追尾;提高了对巡航速度的跟踪能力,保证行驶安全性及舒适性。     

径向转向架机车的减振器端部安装刚度分析

采用仿真软件SIMPACK建立一种2C0径向转向架机车模型。在该模型中分别考虑了二系垂向减振器、二系横向减振器和二系抗蛇行减振器的端部安装刚度对机车动力学性能,如机车平稳性、临界速度和曲线通过稳定性的影响,提出了相应的设计建议。     

CTCS-3级列控系统仿真中速度监督的研究

对CTCS-3级列控系统仿真中的速度监督问题进行了研究.介绍了CTCS-3中速度监督的原理,研究了各种速度监督曲线的计算方法.     

《城际铁路设计规范》之线路设计标准解读

为便于线路专业技术人员正确运用城际铁路设计规范,规范编制者针对该规范的线路主要技术标准进行了解读,暨有关标准研究及规范编制理念的宣贯。对于平面曲线最小半径的计算及选用在有停站车和通过车的车站两端最小平面曲线半径应按速差控制的值选用;通过研究确定的线间距及加宽标准在安全的前提下,较现行有关标准进一步体现了经济性;对缓和曲线长度计算参数选用应注意平面标准的系统性及协调性;对于长大坡道的设置需兼顾其他专业的技术要求并不宜连续设置;最小坡段长度困难条件下可按不小于8辆编组的列车长度设计。