基于导频的OFDM信道估计算法性能分析

在简要介绍OFDM系统模型的基础上,重点分析并仿真验证了COST 207标准TU衰落信道模型下,基于导频符号的频率选择性OFDM系统信道估计算法,包括块状导频下典型信道估计算法的性能比较,以及梳状导频下插值算法的性能分析比较。仿真结果验证了理论分析的正确性。     

甚高频空地数据链信道访问模型及性能分析

在建立甚高频空地数据链信道访问状态模型的基础上,利用连续时间的马尔可夫链模型和ＣＳＭＡ矩阵分析方法,分析了空地数据包试图发送率、信道传输检测时间对数据链性能的影响,对不同用户访问规律、不同的数据包发送用户数下的信道吞吐量和报文数据延时等性能指标进行数值模拟,结果表明,用户数目、重传率及信道检测时间对数据链性能有显著影响。     

基于喷泉编码的中继信道协作方案

首先给出了二进制删除中继信道下基于喷泉编码的多种协作方案,并依性能得出了最优方案,此后借鉴渐近最优喷泉编码的概念,将该最优协作方案扩展到无线中继信道中,并利用排队理论实现了中继节点的最优流量控制,给出了无线中继信道下的中继流控制协作方案。仿真结果表明,基于喷泉编码的中继信道协作方案有效地解决了中继缓存溢出问题,提高了信道的可达速率。     

航空移动卫星业务通信信道模型及性能研究

分析了航空移动卫星业务(AMSS)通信中的各种影响因素,给出了全新的 AMSS 的信道模型,对起飞/降落和巡航时的信道进行了仿真,得到了累计概率分布(CDF)曲线,并且在该信道模型的基础上,得到了 QPSK信号在 AMSS 信道中的性能,为 AMSS 系统的设计提供了依据.     

基于Turbo码研究的无人机信道分析与建模

针对无人机通信信道的特点和要求,提出了一种无人机信道模型.通过分析无人机通信信道的组成,将信道按照无人机的飞行状态划分为3种主要状态,最后通过实验给出了无人机在不同飞行状态下误码率性能和的仿真结果,并将此结果与计算机模拟该无人机信道下的仿真结果相比较,得出在进行无人机信道编码的仿真研究中应用该信道模型的具有可行性和重要意义.     

连续时变信道对协作通信性能影响的研究

协作通信能够抵抗无线信道衰落,是提高无线通信系统性能的有效手段。但是,其性能优势的发挥受信道时变的影响。文章研究了连续时变信道下协作通信系统的性能,为了准确反映信道连续时变情况,采用内插滤波高斯噪声法构建连续时变信道模型,选取误包率作为性能指标。仿真结果表明,连续时变信道下,随数据传输逐渐加重程度的过时信道状态信息将导致协作通信误包率性能大幅恶化。     

基于EXIT图的非规则LDPC码在RICE衰落信道下的优化

EXIT(Extrinsic Information Transfer)图是分析LDPC码译码收敛性的一个简单有用的工具,可以用于非规则LDPC码度分布的优化。本文介绍了EXIT图的基本原理,并将其应用于RICE衰落信道,修正了RICE信道中未知信道状态信息情况下比特节点译码器曲线计算公式,并给出了RICE信道下的度优化结果。仿真结果表明,这种方法易于实现,而且经过优化的LDPC码在衰落信道中同样获得良好的性能。     

拉普拉斯白噪声下的分组Turbo码

目前,传统航空测控通信所采用的纠错码大多是建立在高斯信道基础上的。然而,航空测控环境中不可避免存在着多种尖锐的噪声,测控通信纠错码的可靠性能在非高斯信道中尚未得到充分的研究。分析了一类国际航空遥测的分组Turbo码（BTC）在拉普拉斯白噪声信道下的译码和性能。将传统Chase迭代译码算法引入到拉普拉斯白噪声信道中,建立相应的数学模型,同时,基于该数学模型设计了3种不同的译码接收器下的BTC译码方案。仿真结果验证了该数学模型的正确性与可行性,在误码率为10^-4时最佳译码方案相比于硬限幅接收机有3.7 dB的增益,相比原有的高斯信道下的接收机仅有0.6 dB的性能损失。     

基带滤波调制技术深空测控应用性能分析

深空测控的下行链路包括测控和数传2种典型的传输信道,其中数传信道一般具有发射功率大和数据传输速率高的特点,其带外辐射容易对测控信道产生干扰。以典型月球探测器为例,分析比较了数传信道采用常规BPSK（二进制相移键控）调制和基带滤波BPSK调制时,对测控信道的带外辐射影响,并对基带滤波BPSK调制的误码率性能进行了仿真分析,相应结论对未来深空探测任务测控系统总体设计具有十分重要的参考意义。     

脉冲干扰下交错与FEC编码扩频系统性能的研究

推导了在脉冲干扰下无人机扩频遥测系统的误码率公式。提出了用吉尔伯特信道 ( Gi信道 )描述脉冲干扰下无交错编码的扩频系统的信道,用离散无记忆信道 ( DMC)描述脉冲干扰下的有交错扩频系统的信道。对比分析了脉冲干扰下的扩频系统采用 FEC前向纠错和不采用 FEC,以及采用 FEC与交错技术相结合3种情况时的系统误码率性能。最后通过数值计算分析,得到了一些有用的结论。所得公式和结论同样适用于部分频带干扰。     

线性分组码限距离译码器的性能分析

为了提高自动重传请求(ARQ)系统的通过率,在混合ARQ系统中,使用限距离译码器改善系统的性能。在限距离译码时,线性分组码纠正重量t的错误图样。纯纠错译码器和纯检错译码器都是限距离译码器的特例。本文首先介绍了Krautchouk多项式的几个重要性质,然后,用线性分组码及其对偶码的重量分布,分别导出了两种形式的错误译码概率的简化计算公式。由于生成函数方法的使用,成功地得到了重复码、汉明码和扩展汉明码的错误译码概率的解析公式,最后,讨论了Golay码和某些本原BCH码错误译码概率的计算方法。     

基于纠删码的遥测链路丢帧恢复技术

针对遥测系统在恶劣天气条件、航天器姿态调整、天线指向偏离、脉冲干扰等各种因素影响下出现的遥测信号闪断以至接收机丢帧问题,提出一种适用于闪断信道的纠删码技术,用于恢复丢失的数据帧.首先介绍LDPC（低密度奇偶校验）纠删码的编译码算法,然后构造一种以短码长的随机码为外码、IRA（不规则重复累积）LDPC码为内码的级联纠删码,最后给出纠删码的应用策略和实现纠删码所需的CCSDS（空间数据系统咨询委员会）协议扩展.通过仿真实验和分析,得到了LDPC纠删码和级联纠删码的纠删性能,得出级联纠删码与LDPC纠删码均可获得接近理想的纠删性能的结论,且级联纠删码的构造更为灵活,可适应不同的应用环境,对CCSDS协议进行适当扩展后即可支持纠删码在CCSDS遥测链路中的应用.     

Cross-layer design of LT codes and LDPC codes for satellite multimedia broadcast/multicast services

According to large coverage of satellites, there are various channel states in a satellite broadcasting network. In order to introduce an efficient rateless transmission method to satellite multimedia broadcasting/multicast services with finite-length packets, a cross-layer packet transmission method is proposed with Luby transform （LT） codes for efficiency in the network layer and low density parity check （LDPC） codes for reliability in the physical layer jointly. The codewords generated from an LT encoder are divided into finite-length packets, which are encoded by an LDPC encoder subsequently. Based on noise and fading effects of satellite channels, the LT packets received from an LDPC decoder either have no error or are marked as erased, which can be mod- eled as a binary erasure channels （BECs）. By theoretical analysis on LT parameters and LDPC parameters, the relationships between LDPC code rates in the physical layer and LT codes word lengths in the network layer are investigated. With tradeoffs between the LT codes word lengths and the LDPC code rates, optimized cross-layer solutions are achieved with a binary search algorithm. Verified by simulations, the proposed solution for cross-layer parameters design can provide the best transmission mode according to satellite states, so as to improve throughput performance for satellite multimedia transmission.     

Effect of errors on a contention-based TDMA protocol

A hybrid contention-based time-division multiple access (TDMA) protocol was previously proposed for data transmission (D. Tsai et al., IEEE Trans. on Communications, COM-36, Feb. 1988, p.225-8). It provides satisfactory performance for an error-free channel. The effect of channel errors on the performance of this protocol is studied. To remain operational the protocol must be modified, and the modified protocol is then analyzed. Results derived include the average of frame length, the number of slots wasted, the number of residual packets, and delay. Numerical examples show that channel errors can sometime be damaging but can be recovered by proper error control codes     

GF(q)域上的低密度校验(LDPC)码的译码及其在深空通信中的应用

低密度校验码是一类能有效逼近香农限的好码,而高进制的LDPC码具有比二进制LDPC码更好的性能,但其译码复杂度太高不利于工程应用。本文提出了一种基于协同优化算法的低复杂度的高进制LDPC码的译码算法,并讨论了其在深空通信中的应用。     

分组级短码长LT喷泉码的工程应用

针对LT喷泉码在准单向链路、高差错、链路恶劣易中断的信道环境应用时出现的运算量大、译码时延长、编码效率较低等问题,文章提出使用基于数据分块的分组级短码长喷泉码方案。其思想是将短码长LT码方案和分组级LT码方案结合起来,并且在数据子块的度序列生成过程中加入度值检测机制。实验仿真结果表明:与已提出的LT码方案相比,该方案能够有效地降低译码开销、计算代价和译码时延,提高系统的最大传输效率。     

适用于空间通信的LDPC码GPU高速译码架构

鉴于目前空间通信对高速、可重配置信道译码器的需求,利用图形处理器(GPU)的并行化运算特点,提出了一种低密度奇偶校验(LDPC)码软件高速译码架构。通过优化Turbo消息传递译码(TDMP)算法节点更新运算线程块内和块间并行度、减少非规则行重造成的线程分支、降低线程对节点更新信息存储资源的访问延时以及合理量化译码器存储信息来提升译码内核函数的执行效率。并在此基础上引入异步统一计算设备构架(CUDA)流处理机制,设计优化的译码器输入输出数据传输和内核函数之间的执行调度方式以及CUDA流上的译码线程资源配置方式,最大化译码吞吐率的同时降低译码延时。在Nvidia最新的Tesla K20和GTX980平台上对国际空间数据系统咨询委员会(CCSDS)遥测标准LDPC码进行的TDMP译码实验结果表明,本架构进行10次迭代译码的吞吐率最高可达约500 Mbps,平均译码延时约为2ms左右。与现有结果相比,本架构在保持软件架构配置灵活性的同时更加有效的兼顾了译码吞吐率和延时性能。     

The effect of I,Q mismatch errors on adaptive cancellation

The effects of in-phase (I) and quadrature-phase (Q) amplitude errors and low-pass-filter (LPF) errors on adaptive cancellers are investigated. I,Q errors occur because of errors in the synthesis process of the mixers and LPFs designed to be identical for each input channel. These I,Q errors among the channels result in cancellation degradation. Tapped delay line transversal filters have been proposed as a way to compensate for these errors and thus improve cancellation performance. However, it is shown that if there is any LPF mismatch, then transversal filtering has a small effect on improving canceler performance. The use of individual I,Q adaptive transversal filter weighting is suggested as a means of completely eliminating the phase amplitude errors, and making the canceler performance responsive to transversal filter compensation