基于IEEE802.16d标准的信道编译码的FPGA实现

本文以FPGA为基础,针对IEEE802.16d协议,对协议规定的信道编译码的原理和FPGA实现算法进行简要说明,并对算法进行了部分优化,达到节省硬件资源、提高系统的可靠性和有效性的目的.在此基础上进行了Matlab仿真,绘出了信噪比与误码率的曲线图并与理论仿真图对比.为FPGA实现信道编译码提供了理论基础,有一定的借鉴意义.     

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。     

基于LDPC码的铁路轨旁设备监测数据可靠传输方法

针对轨旁监测系统数据传输可靠性要求高,而信息传输易受电力牵引、噪声信号干扰、信号传输衰减等因素影响的问题,基于低密度奇偶校验(LDPC)码研究铁路轨旁设备监测数据的可靠传输方法。LDPC码具有超强的纠错能力,由校验矩阵定义,其纠错能力主要取决于LDPC码的度分布,也就是校验矩阵的行(列)重参数,因此提出基于外信息转移图分析方法的度分布搜索算法,用于确定给定码率下规则LDPC码的最佳度分布参数。在此基础上,结合2种主要铁路轨旁监测数据的特点及其传输需求,提出3套LDPC编码方案并通过仿真计算,验证编码方案的纠错能力。仿真结果表明:给出的LDPC编码方案,可将信息传输的误码率从10-2量级降到10-6以下量级,极大地提升了铁路轨旁设备监测数据传输的可靠性。     

Turbo编解码结构及基于LOG-MAP算法的性能仿真研究

阐述Turbo码的编解码结构。研究MAP以及LOG MAP解码算法。设计MATLAB仿真运算程序。根据设计的仿真程序比较Turbo码在不同约束长度、不同迭代次数以及不同编码速率情况下的性能。由仿真结果得出影响Turbo码性能的主要因素是交织器长度、迭代次数、编码速率。在各种情况下通过增加交织器长度和迭代次数、降低编码速率来改善Turbo码的性能。     

基于区域计算机联锁的CTC系统研究

区域计算机联锁实现了车站联锁、区间闭塞和调度指挥一体化控制,在我国铁路有广阔的应用前景,本文对基于区域计算机联锁的调度集中(CTC)系统进行研究,有实际意义。本文给出一种基于区域计算机联锁的CTC车站系统的结构和方案。系统采用智能化分散自律设计原则,依据列车运行调整计划来自动控制区域范围内车站的列车进路,同时,在列车运行调整计划的基础上,解决了区域范围内车站的列车作业与调车作业在时间与空间上的冲突,实现了列车和调车作业的统一控制。以大秦线的王岭线路所、秦皇岛北站为例,讨论了区域控制后运输组织的变化,详细分析CTC功能的改变,并研究了CTC车站自律机、车务终端、电务终端的相应处理。该方案结构简单、可节省投资;系统运行稳定,可提高运输指挥效率。     

铁路车地广播通信系统中喷泉码的应用研究

铁路通信系统具有其特殊的行业应用需求,如高可靠性,低误码率。研究喷泉码(RaptorQ)技术,作为一种前向纠错的编码方式应用于铁路广播通信系统中,可在保证系统误码率的同时,最大限度的利用系统资源。同时,依赖于喷泉码自身的编码特点,译码是否成功仅与接收到信息数量相关,部分信息的丢失不会对应用层信息造成影响。对不同丢包率条件下,达到不同误码率等级要求时所需的译码开销进行仿真,实现对喷泉码性能研究的目的。     

一种Contourlet图像块编码算法

提出一种高灵活性、低缓冲的Contourlet块编码算法。用临界采样的小波变换取代Contourlet变换中的拉普拉斯塔式LP(Laplacian Pyramid)分解,得到非冗余的Contourlet变换NRCT(Non-Redundant ContourletTransform),使其更适合图像压缩。块编码中,每个子带被划分为相对小的码块,然后对各个码块独立编码,得到具有丰富实用特征集的码流,且明显降低了内存占用。合并NRCT同一小波子带中类似的方向频率划分,根据合并后方向子带的方向频率特性,得到改进的上下文模型。改进的上下文模型使NRCT块编码器中的MQ编码器输出码流码率更加接近其熵率,而JPEG2000上下文模型不能为该MQ编码器输入码流提供良好的条件概率估计。实验证明,特别是对于纹理丰富的图像,本文算法较基于JPEG2000上下文模型的NRCT块编码算法和JPEG2000算法,具有更高的压缩性能。     

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.     

应答器报文优选及快速编码方法的研究

应答器是列控系统中用于地-车信息传输的关键设备。本文从降低传输误码率的角度提出连"0/1"个数评分、报文码逻辑"0"和"1"切换频率、同步偏离解析条件、欠采样条件4个报文优选指标,以实现应答器传输报文的优选。通过构造反向查询的字母表、减少检查字母表条件的字数、优选指标与整形约束条件检查同时进行的方式,进一步实现优选报文的快速编码。随机选取武广客运专线真实应答器用户报文进行测试验证。结果表明:根据优选指标能够实现应答器传输报文的优选,采用所提出的快速编码算法生成优选报文的速度比规范定义编码方法提高了97%左右,优选合法报文的误码率明显低于常规合法报文的误码率,满足报文编码的实时性和可靠性的要求。     

基于冗余编码系统的循环冗余校验方法

提出了一种基于冗余编码系统的循环冗余校验(CRC)方法。该方法应用于轨道交通信号控制系统中可解决冗余编码系统与其他类型冗余编码或非冗余编码系统的通信问题,通过将冗余码校验信息融合到CRC计算过程中,在无故障的情况下得出的冗余码CRC与标准CRC完全一致,保证了系统与外界系统的正常通信功能;在系统发生故障的情况下能够将错误信息反馈到冗余码CRC中,外界冗余/非冗余系统可校验出故障信息,提高了系统的安全性和故障可检测率。     

浅论WiMAX在地铁PIS系统的应用

简要介绍地铁无线通信系统,阐述旅客信息系统(PIS)的发展,分析目前存在的问题,提出将基于802.16e标准的全球微波接入互操作性(WiMAX)作为接入网技术引入地铁PIS系统。结合地铁应用特点对WiMAX关键技术进行讨论,最后给出基于WiMAX技术的系统网络应用模型。     

IEEE802.16-OFDM分组检测和符号同步算法

在OFDM(正交频分复用)系统中,收发双方的分组检测和符号同步是决定系统性能好坏的重要因素之一。本文阐述了IEEE802.16-OFDM帧结构,分析了符号同步对系统性能的影响,对基于ML(最大似然)的同步算法进行了研究。由于经过衰落信道传输后,数据之间的相关性遭到破坏,从而影响ML性能,因此本文根据IEEE802.16的帧结构,提出了一种基于能量代价函数的符号同步算法,在符号同步与非同步时代价函数的值不同,且在符号同步时代价函数取得最小值,所以代价函数J可以用来进行符号同步。理论推导和仿真结果表明,该算法克服了ML算法在衰落信道下性能下降的局限性。     

蓝牙与802.11b 相互干扰分析

由于使用相同频段,使得蓝牙网络与IEEE802.11b无线局域网之间存在干扰,严重影响系统正常工作。本文主要对蓝牙网络与IEEE802.11b无线局域网之间存在干扰情况进行分析与综述,然后简要介绍了克服干扰实现两者共存的方法,以期为相关问题的深入研究给出背景。     

无线以太网（IEEE802．11b）技术在铁路列车编组站中的应用

本文对无线以太网(IEEE 802.11b)技术在铁路列车编组场无线通信系统中的应用进行了讨论。通过分析铁路列车编组场的业务需求和无线以太网技术的技术特点,论证了无线以太网技术应用于铁路站场通信的可能性及必要性。结合铁路列车编组站的具体应用背景提出了无线以太网技术在列车编组站中应用的实现方式及网络结构。依据铁路列车编组场的实际情况和对无线以太网设备进行的实验结果,分析了在工程应用中应考虑的主要技术问题。     

CBTC无线传输方式性能分析及现场测试

基于无线通信的列车控制系统(CBTC)使用IEEE802.11标准的无线局域网(WLAN)技术实现车-地信息交互,其信号覆盖方式包括天线、漏泄同轴电缆和漏隙波导管。通过对这3种覆盖方式进行比较、分析和现场相关测试,旨在为中国铁道科学研究院与广州地铁公司联合开发的CBTC实际应用提供依据。     

高速移动环境下提高WLAN有效吞吐量方法的研究

在高速列车等移动环境下,WLAN中所有的无线节点STA(Station)必须通过接入点AP( Access Point)和其它网络互联,接入点成为提高网络有效吞吐量的瓶颈.本文针对IEEE802.11 a DCF(Distributed Coordination Function)协议提出改进方案,对STA和AP的退避算法进行相应改进,从而提高AP抢占信道的优先级.仿真结果证明,改进算法显著提高了高速移动环境下含AP网络的有效吞吐量,改善了WLAN的整体性能.     

城市轨道交通CBTC系统2.4GHz无线传输技术的应用研究

鉴于采用IEEE802.11标准ISM2.4GHz开放频段基于通信的列车控制系统(CBTC)在城市轨道交通应用中被外界采用相同标准和频谱的WiFi信号干扰,而造成停车事故,影响列车正常运营;为此,通过对CBTC系统采用的无线传输技术分析和研究,提出目前CBTC系统无线传输技术存在的问题和无线干扰处理方法及未来城市轨道交通CBTC系统车地无线通信技术的发展方向。     

6LowPan技术分析

6LowPan，即IPv6over IEEE 802．15．4，为低速无线个域网标准。IPv6作为网络层互连方案，6LowPan技术引起了广泛的关注。为此，介绍基于6LowPan技术，讨论技术优势，分析关键技术，重点介绍其在智能家居无线网络中的应用，对其应用前景进行展望。     

一种基于价格和效用的帧聚合策略

MAC层帧聚合是改善无线网络信道利用率、提高频谱效率的有效方法之一。将定价策略和排队论模型引入到IEEE 802.11系列MAC协议的帧聚合策略中,以平均时延作为主要QoS(Quality of Service)指标,在满足业务流最大时延约束基础上,从用户效用和网络效用两个方面研究价格及网络效用的优化问题。此外,还分析了包平均到达率与平均时延的关系。仿真结果表明:所提出的基于定价和效用的帧聚合策略是有效的,可以提高系统平均吞吐量,减少端到端平均时延。