一种基于两级均衡的超Nyquist码元速率接收方案

1975年MAZO提出超Nyquist码元速率(FTN)理论,通过理论推导证明,信号在加性高斯白噪声信道下,以超过Nyquist码元速率25%以内的速率进行传输,误码性能可以不下降。但MAZO以及至今都没人能完成FTN的接收,因为当信号以超Nyquist码元速率进行传输所引起的码间串扰长度无限长,若要完全消除码间串扰,使用最大似然检测(MLSE)方法,其复杂度无穷大,是不可实现的。基于MMSE均衡和WCE均衡级联的两级均衡已证明在长码间串扰信道下其误码性能接近于MLSE。文章将两级均衡运用于FTN接收,仿真证明在加性高斯白噪声信道下,信号以超过Nyquist码元速率25%以内的速率进行传输,误码性能不下降。成功实现FTN的接收,验证了MAZO的理论。     

第4讲 FTN传输技术研究现状和发展

在FTN系统中,码元以超Nyquist速率进行传输,可以保持误码性能不变。该理论推广至频域后,性能得到进一步提升,但FTN的实现仍存在诸多问题需要解决。文章首先从FTN系统的发送、接收和硬件实现几个方面,对超Nyquist现有的技术进行了总结和归纳。在此基础上,又探索了发送端信号设计和预编码的优化思路,指出了有关低复杂度接收和硬件实现的一些发展方向。之后将该理论推广至衰落信道,介绍了一些初步的研究成果,并提出了可进一步改进的方向,以推进其工程实现。这些方面的研究对于FTN的应用和发展有着重要的意义。     

一种新的离散余弦变换LMS自适应滤波算法

通信过程中由于多径效应容易造成码间串扰,为此讨论了一种基于离散余弦变换(DCT)的最小均方(LMS)自适应滤波算法.该算法不依赖于输入信号特性,以一种近似的方式完成对输入向量正交化,实现了高效计算.将该算法运用于码间串扰(ISI)严重的信道均衡仿真实验中,并与传统的LMS和归一化LMS( NLMS)算法进行比较,仿真结果表明该算法具有更快的收敛速度和更小的稳态误差.     

分相分段扩频码捕获算法的设计及FPGA实现

扩频码同步一直是DS／SS系统中的关键技术,本文叙述了分相分段扩频码捕获算法,并应用FPGA芯片实现。该算法能灵活考虑实际系统的要求,通过并行多个分相检测器来达到捕获时间与实现复杂度间的折衷;通过对检测器分段能很好解决频差大的系统的捕获判决问题。     

低复杂度非规则LDPC码的构造方法

较高的编码复杂度成为非规则LDPC码应用的一个难点。文章从实际应用的角度出发,针对中长码提出了两种低复杂度的非规则LDPC码的构造方法:改进的B IBD和ALDPC,大大降低了编码复杂度。仿真结果表明,构造出的码字比传统的PEG构造方法有一定的性能改善。最后,从非规则码的EX IT图出发,分析了两种构造码子性能的差异。     

基于重叠保留法及FFT的伪码快速捕获技术研究

PN码的快速捕获是设计直接序列扩频接收机的关键技术之一。对于无限长的输入序列,采用了基于分段相关的快速捕获算法。分段相关采用重叠保留法,用FFT实现每块的相关运算。在Matlab环境下验证了本算法可以在低信噪比及高动态环境下实现PN码的快速捕获。     

扩频系统中一种FFT算法的快速捕获方法

针对高动态、大频偏的扩频系统采用了一种基于快速傅氏变换(FFT)算法的伪码快速捕获方法,该捕获方法是在搜索伪码相位的同时,通过频率扫描的方式搜索载波频率偏移值,将原来的伪码相位、载波频偏的二维搜索过程变成只搜索伪码相位的一维搜索过程,从而大大减少了高动态、大频偏扩频系统中的同步伪码的搜索的复杂度。理论分析和仿真结果都证实在不增加硬件复杂度的情况下,基于FFT算法的伪码快速捕获方法能够大幅度地缩短捕获时间,降低系统复杂度。     

GPS L1C信号LDPC译码器设计

GPS现代化中的L1C信号使用了LDPC码,以提高接收机的弱信号接收能力。L1C信号中使用的LDPC码没有循环或准循环结构,这为译码器设计带来了难度。为了降低译码器实现复杂度,在分析L1C信号LDPC码校验矩阵结构的基础上,通过对校验节点分类和改变变量节点更新方法,提出了一种低存储量和简化译码器控制逻辑的低复杂度译码器结构,并通过仿真验证了译码器译码结果的正确性。     

具有学习功能的遥控飞机编码ASIC的设计

提出了具有地址码学习功能的通用遥控飞机编码芯片。它包含振荡器电路、分频电路、并行取样电路、地址并-串转换电路、同步电路、控制电路、译码器电路、存储器电路及输出控制电路。该芯片基于TSMC 2.25 CMOS工艺制造,拥有20位内码和可预烧100万组内码组合。芯片采用了脉冲宽度调制技术(PWM),实现了地址码学习,降低了重码率,减少了各用户之间的码间冲突和提高了同类芯片的可靠传输和接收。其通用性和实用性是目前在无线通讯电路中作地址编码识别最常用的芯片之一。     

高速互联线的高频串扰仿真研究

为了研究PCB板上高速互联线之间的串扰,基于传输线分布参数节点导纳方程和快速傅里叶逆变换技术,仿真研究了PCB板布线间的串扰电压响应,分析了分布参数、线长度及端接阻抗对串扰强弱的影响,提出了减少串扰的措施。仿真结果表明：串扰电压值随分布电感的增加而减小,随分布电容的增加变化不明显;串扰电压值随线长增加而减小;串扰电压值随干扰线端接阻抗的增加而减小,随受扰线端接阻抗的增大而增大。     

LDPC-Coded MIMO-OFDM系统的一种判决反馈信道估计算法

研究了LDPC编码在MIMO-OFDM系统中的应用,提出了基于LDPC编码的MIMO-OFDM系统的一种改进判决反馈信道估计算法,该算法一方面利用多步预测和干扰对消技术改进了判决反馈算法的精度,另一方面利用空时解码后的序列和LDPC译码后的序列进行了两级反馈信道估计。该算法在利用LDPC码优异的低误码性能改善信道估计精度的同时,有效地改进了LDPC帧过长导致时变信道条件下的信道估计不精确的问题。     

北斗卫星导航系统多进制LDPC编码性能评估

考虑到卫星导航系统传输距离远、落地信号功率低，导航接收机在复杂遮挡环境下可能受到干扰不能正常解调电文，导航电文设计中一般采用纠错编码获取编码增益来提升恶劣环境下的解调性能。随着技术水平的提高，各大系统在现代化升级过程中越来越多地采用性能更优的纠错编码，北斗全球系统现代化信号导航电文将采用多进制LDPC编码。在研究多进制LDPC编译码原理基础上，首次对北斗采用的64进制LDPC进行了软件仿真和硬件实现，对北斗卫星导航系统多进制LDPC编译码性能和实现复杂度进行了仿真分析和试验平台测试，结果表明，多进制LDPC编码方案具有较高的编码增益，相对二进制LDPC有0.4~0.8 dB的优势，对于恶劣环境下的解调性能具有较大改善，该研究可为北斗现代化信号接收终端研发提供参考。     

基于散射信道的OFDM/OQAM信道估计方法

针对散射信道下OFDM/OQAM系统的信道估计问题,将散射信道建模为瑞利衰落信道,对预编码信道估计方法进行了分析,并且提出了一种改进的预编码信道估计方法。该方法通过改变导频结构的布置,减小预编码矩阵的维数,对未编码符号的干扰通过置零法进行消除,从而降低了预编码信道估计方法的计算复杂度。仿真结果表明,改进方法保证了信道估计的性能,与现有的预编码方法相比,改进方法显著降低了计算复杂度,同时不会产生额外的导频功率消耗。     

低信噪比条件下扩频伪码均值捕获算法的改进

在低信噪比环境下,扩频伪码捕获算法直接影响接收系统的整体性能。在分析扩频伪码捕获算法在低信噪比环境下的特性的基础上,针对均值算法中由于码相位偏移量的不同而导致的相关性能不稳定的问题,采用预处理方法对均值算法进行改进。仿真分析和结果数据表明,在低信噪比条件下的实际应用中,选用改进的均值算法可以有效地提高捕获过程中相关性能的稳定性从而提高捕获性能。     

16QAM的卫星虚拟多通道通信加权轮询算法

为解决单通道通信不能满足卫星通信系统大业务量、高性能的要求及相应系统中通信器件不能满足高速率传输等同题,在研究卫星单通道通信的基础上,提出了多通道通信管理技术和多通道加权轮询算法.仿真结果表明,在星上发射功率无需增大的条件下,多/单通道通信的误比特率及不同信噪比下固定帧长的吞吐量等指标相同,而采用多通道通信管理技术和该算法能够实现卫星通信数据的高速率传输且算法复杂度低,为卫星通信系统的大容量、高速率通信的进一步研究提供了支持.     

一种通信装备系统间干扰评估的新方法

提出了通信装备系统间互扰评估的一种低计算复杂度分析方法。比特差错概率是对数字通信接收机性能进行评估的重要指标,而由比特差错概率(BEP)表征的系统间互扰的情况计算非常复杂,因此需要合理简化。通常假设干扰为加性高斯白噪声,但有些情况下这种假设并不合理。而使用高阶统计量峰度值来估计的方法可以处理调制干扰信号也可以处理脉冲干扰信号,综合了加性高斯白噪声近似和峰度测量以达到对数字通信设备间互扰分析更合理精确。     

低复杂度LDPC码译码算法

提出了一种低复杂度的LDPC码译码算法CSPA(combined sum-productalgorithm),该算法初始迭代采用和积译码算法(SPA),当大部分信息趋于稳定时,将算法切换到选择节点更新算法(SNU)。仿真表明:在中长码时,新算法克服了SNU算法收敛速度慢和较高错误平台的不足;与和积译码算法相比,该算法以微弱的性能损失换取复杂度的有效降低。     

基于准循环双对角阵的LDPC码编码算法

针对校验矩阵形如准循环双对角阵的结构化LDPC码,对比研究了两类高效的编码算法:矩阵分解编码算法和分项累加递归编码算法,证明了两类算法从实现角度是等价的,但分项累加递归编码算法推导更为直观,且便于硬件并行实现。基于分项累加编码算法,提出了一种适合准循环双对角LDPC码的部分并行编码结构,设计实现了IEEE 802.11n标准中的LDPC码编码器。FPGA实现结果表明,所设计的LDPC编码器具有硬件开销较小、吞吐率高的优点,在码长为1944bit、码率为5/6时信息比特吞吐率最高可达13Gbps。     

基于RBF神经网络的HPA自适应预失真算法

卫星通信中,高速数据传输系统要求使用频谱利用率高的高阶调制技术,但高阶调制对高功率放大器(HPA)的非线性非常敏感,会造成码间干扰和邻信道间干扰.提出一种基于RBF神经网络的自适应预失真算法,以实现HPA的线性化,同时推导了自适应算法的迭代公式.仿真结果表明,该算法能明显改善信号星座图,并能大大提高系统的误比特率性能.     

基于N层向量空间模型的装备IETM数据查询

为了提高IETM数据查询的准确率,通过对数据模块编码层与XML内容层进行分析,结合N层向量空间模型查询算法,从IETM数据模块编码层中的型号识别码、系统层次码、信息码以及数据模块内部数据信息入手,提出了一种基于N层向量空间模型的装备IETM数据查询算法,并通过IETM实例验证了该算法的正确性与实用性。