基于压缩感知和非对称Turbo码的联合信源信道编码
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适于卫星通信传输的新型信道编码技术研究随着互联网的普及和技术的不断提高,卫星通信已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
传统的卫星通信技术已经不能满足现代化社会对通信高速、高质量、可靠的需求。
信道编码技术是提高卫星通信传输效率和可靠性的重要手段,因此,本文将重点介绍适于卫星通信传输的新型信道编码技术。
一、Turbo码Turbo码是一种纠错码,由法国人Berrou于1993年提出。
Turbo码具有很强的纠错能力,其性能接近香农极限。
同时,Turbo码具有并行结构,可以通过并行解码技术来提高系统的吞吐量和传输速率。
在卫星通信中,Turbo码可以通过卫星信道传输多路音视频流,在保证高质量的同时,节省设备成本。
二、LDPC码低密度奇偶校验码(Low Density Parity Check, LDPC)是一种随机分布的线性码,由加拿大科学家Mackay、Neal和Davey提出。
LDPC码具有良好的实现性能和先进的阈值性能,能够获得非常接近于香农极限的性能。
在卫星通信中,LDPC码可以通过实现大规模分布式计算、结合现代智能技术、自适应调节等手段,实现高效高速瞬时解码。
三、Polar码Polar码是由土耳其学者Arikan在2008年提出的一种新型编码技术。
Polar码在错误纠正性能、低译码延时等方面表现出色,具有极高的容量逼近性和可扩展性。
在卫星通信中,Polar码可以通过结合自适应算法、以卫星系统为核心的智能终端设备实现更加高效的系统性能提升。
四、Convolution码卷积码是一种线性码,具有良好的流水线结构,可通过并行解码提高系统的吞吐量。
在卫星通信中,应用广泛。
在与调制解调相结合的信道编码技术中,卷积码可以实现多种复杂的调试方式,进一步提高通信系统的可靠性和效率。
总之,随着科技的不断发展,适于卫星通信传输的新型信道编码技术不断涌现。
这些技术在高速、高质量、可靠的卫星通信中得到了广泛应用,并为人们的日常生活带来了巨大的便利。
信道非对称下的联合预编码方案作者:郑丽清黄开枝李印海来源:《计算机应用》2011年第08期收稿日期:2011-01-19;修回日期:2011-03-18。
基金项目:国家科技重大专项(2008ZX03003-004);国家973计划项目(2007CB310608)。
作者简介:郑丽清(1987-),女,福建莆田人,硕士研究生,主要研究方向:第四代移动通信;黄开枝(1973-),女,安徽来安人,副教授,主要研究方向:第三代移动通信、异构无线网络安全;李印海(1964-),男,河南郑州人,副研究员,主要研究方向:异构无线网络安全、软交换、流量均衡。
文章编号:1001-9081(2011)08-02025-04doi:10.3724/SP.J.1087.2011.02025(国家数字交换系统工程技术研究中心研究生队,郑州450002)(zhengliqing81ndsc@)摘要:在多基站(BS)协作系统中,信道的非对称导致相互协作的两基站从协作中获得的性能增益不一样。
因此,在选择协作基站的过程中,当一方想合作,而另一方更想与其他基站合作的时候,分簇问题变得非常困难,使整个系统性能受限。
为解决此问题,定义了协同度的概念,针对此情况提出了一种重叠分簇方案,并在此基础上设计了一种联合迫零—汤姆林森—哈拉希玛预编码(ZF-THP)算法。
该方案通过对局部基站进行重叠分簇调整,并利用THP技术消除重叠基站带来的干扰。
仿真分析表明,该方案较好地解决了协同度非对称性导致的分簇矛盾,提高了系统的频谱效率,并改善了用户的公平性能。
关键词:多小区联合处理;分簇;预编码;信道状态信息中图分类号: TN911.21文献标志码:AJoint precoding scheme under condition of channel asymmetryZHENG Li-qing, HUANG Kai-zhi, LI Yin-hai(Graduate School, National Digital Switching System Engineering and Technological Research Center, Zhengzhou Henan 450002, China)Abstract: In a Base Station (BS) cooperation system, the capacity gains of two BSs by cooperating with each other are different owing to the channel asymmetry. Thus, in the process of selecting cooperative BS, when one BS wants to coordinate but another does not want to cooperate with it and prefers others, it will be difficult to judge whether to group the two into a cluster or not and the whole system is capacity-limited. To demonstrate this, the authors proposed an overlapped clustering scheme and then designed a joint precoding algorithm called Zero Force-Tomlinson-Harashima Precoding (ZF-THP) scheme. In this scheme, several BSs were adjusted to be overlapped and THP technique was used to eliminate the interference caused by overlapped BSs.The simulation results show that the proposed scheme solves the clustering contradiction well, efficiently increases the system capacity and enhances the system fairness.Key words: Multi-cell Cooperative Processing (MCP); clustering; precoding; Channel State Information (CSI)0 引言目前,多小区联合处理(Multi-cell Cooperative Processing, MCP)技术[1]是新一代无线传输技术研究的热点[2-3]。
一种基于Turbo乘积码的编码协作通信方式
孙岳;朱文凯;王新梅
【期刊名称】《计算机科学》
【年(卷),期】2009(036)006
【摘要】提出了一种新的基于Turbo乘积码的编码协作通信方式.两个单天线用户通过共享自己的天线,形成一个虚拟的多天线系统,乘积码字的不同部分通过不同用户的上行衰落链路传输到基站,获得分集增益,来抵抗无线信道中衰落的影响.在相同的系统带宽和发送功率下,与非协作通信方式相比,该编码协作方式可显著提高系统的性能.
【总页数】3页(P95-96,128)
【作者】孙岳;朱文凯;王新梅
【作者单位】西安电子科技大学综合业务网国家重点实验室,西安,710071;西安电子科技大学综合业务网国家重点实验室,西安,710071;西安电子科技大学综合业务网国家重点实验室,西安,710071
【正文语种】中文
【中图分类】TN911
【相关文献】
1.一种低复杂度Turbo乘积码自适应Chase译码算法 [J], 党小宇;陶静;虞湘宾;杨鹏程
2.Turbo乘积码编码器的FPGA设计与实现 [J], 史亚维;杨斌
3.一种基于MATLAB的Turbo码编码仿真实现 [J], 陈朝;陈芳;周峰
4.一种易于实现的Turbo码乘积码译码算法 [J], 潘玲;白振兴
5.一种基于最大比合并的Turbo乘积码自适应编码调制方法 [J], 周小林;胡蝶;单杭冠
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适用于瑞利信道的Turbo译码-网络编码联合设计研究的开题报告标题:适用于瑞利信道的Turbo译码-网络编码联合设计研究背景:在无线通信领域,Turbo译码和网络编码已被广泛应用于提高信号传输的可靠性和效率。
瑞利信道作为一种常见的无线信道模型,其特点是由于多径效应导致信号的多普勒频移和时延扩散,使其易受信号衰落干扰。
为了克服这一问题,Turbo译码和网络编码可以相互结合,从而提高接收端的译码性能。
研究内容:本项目旨在研究适用于瑞利信道的Turbo译码-网络编码联合设计方案,具体研究内容包括:1. 分析Turbo译码和网络编码的基本原理和优势,探讨其在处理瑞利信道时的应用。
2. 建立Turbo译码-网络编码联合设计的数学模型,研究其译码性能和误差控制能力,并与传统Turbo译码方案进行对比分析。
3. 结合实际通信系统的需求,采用MATLAB等工具进行仿真实验,验证所提出的Turbo译码-网络编码联合设计方案在瑞利信道中的应用效果。
预期成果:1. 实现适用于瑞利信道的Turbo译码-网络编码联合设计方案,并验证其在提高译码性能和抗干扰性方面的优越性。
2. 提供一种通用的Turbo译码-网络编码联合设计框架,为更广泛的信道模型和通信系统提供参考。
3. 向无线通信研究领域提供一种新的思路和方法,推动Turbo译码和网络编码相关技术的发展和应用。
可行性分析:Turbo译码和网络编码作为一种成熟的信号处理技术已被广泛应用于无线通信系统中,瑞利信道作为一种常见的无线信道模型也已得到广泛研究。
本项目的研究内容和方向具有一定的先进性和创新性,同时在实际应用中也具有一定的可行性和应用价值。
本团队拥有较为丰富的信号处理和通信系统设计经验,具备开展本项目研究所需的技术实力和研究素质。
时间规划:本项目总计预计耗时12个月,具体时间规划如下:前期准备:1个月1. 熟悉Turbo译码和网络编码相关技术,了解瑞利信道的特点和应用。
非对称Z信道上Turbo码译码算法及其性能研究的开题报告1. 研究背景随着通信技术的发展和应用范围的扩大,对于信道编码和译码技术的研究越来越重要。
其中,Turbo码是一种非常有效的编码方式,它能够提高通信系统的错误纠正能力,减少信噪比对通信质量的影响,因此得到了广泛的应用。
然而,对于非对称Z信道等非均匀信道,Turbo码的译码性能往往受到一定程度的影响,需要进行进一步研究。
2. 研究内容本文将针对非对称Z信道上的Turbo码译码问题展开研究工作,具体内容包括:a) 对Turbo码及其在通信系统中的应用进行介绍和分析;b) 对非对称Z信道的特点进行分析,探讨其对Turbo码译码性能的影响;c) 研究针对非对称Z信道的Turbo码译码算法,分析其原理和优缺点;d) 通过仿真实验的方式,对比分析不同Turbo码译码算法在非对称Z信道上的表现;e) 对研究结果进行总结和分析,并对未来研究方向进行探讨。
3. 研究意义本研究将为Turbo码在非对称Z信道上的应用提供重要的理论指导,并为非均匀信道的通信系统设计提供参考。
此外,通过对比不同的Turbo 码译码算法,可以为实际工程应用提供较为准确的性能评估结果,提高通信系统的可靠性和稳定性。
4. 研究方法本研究将以文献调研、理论分析和仿真实验相结合的方式进行。
首先,对Turbo码及非对称Z信道进行文献调研和理论分析,并介绍相关的译码算法和理论知识。
其次,基于所得到的理论知识,设计并实现不同的Turbo码译码算法,并在Matlab等仿真环境下进行性能测试和结果分析。
最后,对研究结果进行总结和分析,并对未来的研究进行展望。
5. 预期成果本研究的预期成果包括:a) 对Turbo码及其在通信系统中的应用进行深入分析;b) 对非对称Z信道的特点进行全面分析,并探索其对Turbo码译码性能的影响;c) 设计实现不同的Turbo码译码算法,分析其原理和性能特点;d) 对比不同算法在非对称Z信道上的表现,给出准确的性能评估结果;e) 提出未来研究方向和建议。
Turbo码的盲识别和基于LDPC码的压缩感知系统研究的开题报告一、研究背景与意义随着无线通信技术的飞速发展,无线信道的带宽日益增大,而频谱资源却十分有限,如何有效地利用频谱资源已成为当前的研究热点。
压缩感知技术是一种新兴的信号处理技术,通过稀疏表达(即将信号表示为少量的线性组合)和随机投影(即将稀疏信号投影到低维空间),来实现原始信号的高效压缩。
此外,由于压缩感知系统中的测量矩阵可以随机生成,因此压缩感知技术能够提供更好的隐私保护。
然而,压缩感知系统中的测量矩阵需要满足一定的条件,才能确保信号能够被准确地重构。
在现有的研究中,研究人员主要使用随机矩阵作为测量矩阵,但是随机矩阵的性能往往受到一些限制。
因此,如何寻找更好的测量方案,成为当前研究的重点。
同时,码的盲识别也是通信领域的一个重要研究方向。
在无线通信中,由于存在信道等因素的噪声干扰,接收者往往无法得到完整的原始码,如何在未知信噪比、未知码率和未知噪声干扰下实现码的盲识别,提高系统的自适应性和可靠性,成为了研究人员的关注点。
基于以上背景,本研究将从码的盲识别和基于LDPC码的压缩感知系统两个方面进行探究,旨在提高无线通信系统的自适应性和可靠性。
二、研究内容和方法1. 码的盲识别本研究将研究在未知信噪比、未知码率和未知噪声干扰下实现码的盲识别,研究内容包括以下两部分:(1)码的盲识别原理和算法研究。
主要探究码的特征提取方法、误差校正方法、分组方法、聚类方法等,建立码的盲识别算法模型。
(2)码的盲识别实验验证。
通过搭建码的盲识别实验平台,对算法模型进行实际验证,并对结果进行分析和总结。
2. 基于LDPC码的压缩感知系统本研究将研究基于LDPC码的压缩感知系统,研究内容包括以下两部分:(1)LDPC码的性质和理论研究。
主要探究LDPC码的编码和译码原理,研究码的纠错性能和压缩感知性能,建立LDPC码的理论模型。
(2)基于LDPC码的压缩感知系统实验验证。
OTFS系统SBL-Turbo压缩感知信道估计算法张华卫;刘佳;蒋占军;李翠然;唐喜娟【期刊名称】《信号处理》【年(卷),期】2024(40)6【摘要】针对正交时频空调制(OTFS)系统由多普勒频移引起的信道估计准确度下降的问题,本文提出了一种联合无线信道在时延-多普勒域稀疏特性的SBL-Turbo 压缩感知信道估计算法。
首先,对时延-多普勒域稀疏信道建模,使其服从以噪声功率为条件的高斯先验分布,利用稀疏贝叶斯学习模块估计得到稀疏信道的均值与方差,并结合期望最大化算法更新高斯先验模型中的参数。
其次,引入了LMMSE(线性最小均方误差)估计器模块,该模块对稀疏信道的后验分布进行再估计,提高估计的准确度。
通过对每个模块估计得到的信道后验分布进行数据处理,使得模块的输入值与输出值解耦,进而减少模块间的错误传播。
最后,两个模块采用Turbo结构迭代估计信道的后验分布,得到信道状态信息。
实验结果表明,相较于其他估计方法,该算法能够显著提高信道估计的精度,并且改善系统的误码率性能,能够有效地解决OTFS系统中由多普勒频移引起的信道估计问题。
【总页数】8页(P1074-1081)【作者】张华卫;刘佳;蒋占军;李翠然;唐喜娟【作者单位】兰州交通大学电子与信息工程学院【正文语种】中文【中图分类】TN92【相关文献】1.高速移动通信系统中OTFS信道估计算法研究2.基于压缩感知理论的大规模MIMO系统下行信道估计中的导频优化理论分析与算法设计3.基于DFT-SAMP 算法的MIMO-VLC系统压缩感知信道估计4.G3-PLC系统压缩感知信道估计的LS-SAMP算法5.利用元学习算法的IRS-OTFS通信系统信道估计因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
turbo码的名词解释在现代通信领域中,Turbo码是一种强大的编码技术,被广泛应用于无线通信、卫星通信、移动通信等各种通信系统。
Turbo码采用了一种特殊的编码结构,能够极大地提高数据传输的可靠性和效率。
1. Turbo码的起源和发展Turbo码最早由法国电信研究中心(Centre national d'études desTélécommunications,简称France Telecom-CNET)的Claude Berrou等人于1993年提出。
这项技术通过添加纠错码,可以在传输数据时对其进行重建和修复,提高了信道的容错能力。
Turbo码的创新性和高性能引起了全球通信界的高度关注,迅速被应用于各种通信系统中。
2. Turbo码的基本原理Turbo码的编码原理可以简单概括为“迭代编码+迭代译码”。
它通过将输入数据分成几个数据块,每个数据块经过不同的编码器编码后,并按照一定规则交叉混合,形成最终的编码序列。
在接收端,采用迭代解码算法对接收到的编码序列进行译码和解码,利用编码过程中得到的相互参考信息,反复迭代译码直至最终输出恢复的数据。
3. Turbo码的特点和优势3.1 容错性能卓越:Turbo码具有出色的误码性能,可以在信道质量差的环境下实现高可靠的数据传输。
通过反复迭代译码的方式,Turbo码可以充分利用相互参考的信息,提高了纠错能力,有效降低了传输错误率。
3.2 较低的时延:Turbo码在传输过程中的冗余码率相对较低,所以可以较好地满足实时传输的需求,减小了信号传输的时延。
3.3 适应性强:Turbo码可以根据不同的通信系统需求进行灵活配置和设计,可以应用于不同信道性质、不同码率和不同调制方式的通信系统中。
4. Turbo码的应用领域4.1 无线通信:Turbo码广泛应用于各种无线通信标准中,包括3G、4G、5G等移动通信系统。
在高速移动环境下,Turbo码通过改善信道传输质量,提高了数据的传输速率和可靠性。
Turbo码的编码原理及实现摘要纠错码技术作为改善数字通信可靠性的一种有效手段,在数字通信的各个领域中获得极为广泛的应用。
Turbo码是并行级联递归系统卷积码,在接近Shannon 限的低信噪比下能获得较低的误码率,现已被很多系统所采用。
本文分析了Turbo码编码译码的原理,为了使Turbo码仿真更容易,研究并建立了基于Matlab 中Simulink通信模块的Turbo码仿真模型。
使用所建立的模型进行仿真,结果表明,在信噪比相同的情况下,交织长度越大、迭代次数越多、译码算法越优,Turbo码性能越好,设计实际系统时,应综合考虑各因素。
关键词:Turbo码;Simulink仿真;交织长度;迭代次数AbstractAs an effective means to improve the reliability of digital communication, error correcting code technology is widely used in the field of digital communication.Turbo code is a parallel concatenated recursive systematic convolutional code, which can obtain lower bit error rate in the low SNR near Shannon limit,which is now used by many systems.In this paper,the principle of Turbo coding and decoding is analyzed,in order to make the Turbo Code simulation easier,a Turbo code simulation model based on Simulink module of Matlab is studied. Simulation result using the established model shows that the longer interleaving length,the more iteration times and the better decoding algorithm bring the better Turbo code performance with the same SNR value.Keywords:Turbo code;Simulink simulation;Interleaving length;Iteration times;引言根据Shanno噪信道编码定理,在信道传输速率R不超过信道容量C的前提下,只有在码组长度无限的码集合中随机地选择编码码字并且在接收端采用最大似然译码算法时,才能使误码率接近为零。