3G LTE下行链路自适应调制编码技术研究

自适应编码调制技术在卫星通信中的应用解析

自适应编码调制技术在卫星通信中的应用解析发表时间：2019-06-05T14:40:31.863Z 来源：《防护工程》2019年第5期作者：朱治荣古丽米热.阿不都力米提[导读] 在最近几年来，我国的无线通信技术发展日新月异，从而促使人们在生活方面更加的便捷，而且与有线网络相比，其具备不可替代的优点。中国人民解放军69026 部队新疆乌鲁木齐 830000 摘要：随着当前科技的快速发展，卫星通信在人们日常生活中的得到广泛应用，然而由于通信信道的开放性特征，使其在应用过程中经常受到客观环境的影响。因此在今后发展的过程中，需要针对这一情况及时制定有效的解决措施，保证卫星通信系统的有效运用，同时也为社会生产、人们生活提供充足保障。关键词：自适应编码；调制技术；卫星通讯 1卫星通信在最近几年来，我国的无线通信技术发展日新月异，从而促使人们在生活方面更加的便捷，而且与有线网络相比，其具备不可替代的优点。微波通信是无线通信的一种通信方式，其在通信过程中，不用固体传输媒介而运用以微波频段电波（波长在1mm~1m之间的电磁波）为传输媒介。因为微波频率高（即波长很短），所以在空中电波信号近似作直线路径实施传输，因此，微波通信中的主要通信方式就是视距通信。所以，即便微波信号传送的距离通常只能到达数十千米，但因为其所具备的特点是宽频带与大通信容量等，从而使点对点或一点对多点以及广播等通信模式实现。在微波通信过程中，超出视距以外的频段将运用中继转发的方式，而卫星通信则是无线通信的另一种通信方式，它就是对人造地球通信卫星利用，从而作为中继转发站对无线电波信号转发，使地球站之间的通信实现。与地面微波中继通信相比可知，对通信卫星运用来实施中继，能够使更少中继次数下更远距离的通信实现，而且卫星通信实际上也是一种微波通信。卫星通信中能够运用固定、移动、直接广播以及中继等方式来实施卫星通信，不光有卫星中继通信方式以外，其他的三种方式则是运用卫星转发信号使地球站之间的通信实现，而卫星中继通信方式是对通信卫星运用，从而进行转发，使地球站与航天器之间的通信实现。20世纪90年代中后期开始，卫星通信应用领域中出现新的发展趋势主要涉及卫视直播、卫星广播、卫星移动通信以及卫星宽带多媒体通信等新应用。在空间部分，通信卫星的有效载荷由转发器和天线两部分组成，转发器用来提供卫星发射天线和接收天线之间连接的设备，在可靠的条件下为地球站进行有效的无线电信号转发。地面部分包括了全部的地球站，同时以地球站作为这部分的主体，地球站用来提供星地之间的链路连接，包括各类移动终端用户、广播电视终端用户以及网络信息供应商等在内的所有用户终端要接入卫星通信线路，都必须通过地球站来进行接入。 2卫星通信特点不同于其他一般通信方式，卫星通信方式以其无线中继的通信形式、覆盖的通信环境条件以及通信系统设备等表现出如下的突出特点：（1）卫星转发的电波信号覆盖区域范围广，能够使远距离通信实现，是实施远距离越洋电话与电视广播的重要手段。（2）能够使多址连接实现。在卫星波束覆盖区内，任何地球站都能对同一卫星利用来实施相互间的通信。（3）传输频带较宽，而且通信容量也很大。卫星通信通常对1~10千兆赫兹的微波波段运用，其频率范围非常宽，而且所有卫星可对多个转发器进行设置，所以其通信容量比较大。（4）通信传输质量高，稳定性好。卫星链路电波的传播通常会在大气层以上的自由空间中进行。并且其噪声小、传输损耗小，通信质量好。而且电波的传播比较稳定，不会被通信链路上的自然和人为因素所轻易影响，就算出现了电磁扰动，其也能在正常通信状态下维持。3自适应编码调制技术概述随着科技的进一步发展，当前卫星通信技术日益完善，且与人们的生活息息相关，然而由于其通信条件通常是处于一种开放环境下，使其在实际运行的过程中受外在客观环境影响较为严重，这就需要相关技术人员结合实际情况，引进先进技术用于解决这一情况与问题。自适应编码调制技术实质上是属于一种链路自适应技术，主要是指通信系统接收端在实际应用的过程中，通过采取某些方式方法，获取信道状态信息，并根据信道状态，按照自适应算法，对发送端的编码进行调整与调制，从而改变通信链路传输速率，使得传输速率与信道状态相互适应，最大程度上保证卫星通信效果。因此，自适应编码调制技术在卫星通信中的有效运用具有重要的现实意义，不仅可以有效提高通信质量与通信效果，同时还可以有效提高卫星通信系统运行的安全性与稳定性，对于促进社会生产发展、提高人们生活质量等方面都具有重要意义。 4自适应编码调制技术在卫星通信中的有效应用4.1多载波多速率调制信号产生合并在实际应用的过程中，调制器端的调制模式可以被划分为多种不同的形式，且每一种调制模式在实际应用的过程中，其载波书目与符号速率都会有明显的不同，然而若是想要提高自适应编码调制技术应用的有效性，就需要实现编码调制器可以在各种不同模式之间进行自由切换，这也就需要相关技术人员及时解决多载波多速率调制信号的产生与合并问题，从而有效提高自适应编码调制技术应用的有效性。在实际应用的过程中多载波多速率调制信号的产生与合并是自适应编码调制系统进行信号处理过程中需要面对的重要问题，而针对这一情况则是需要结合实际情况对信号产生合并算法进行科学设计，只有这样才可以为自适应编码调制技术的有效应用提供充足保障。 4.2同步解调同步解调主要是涉及到子帧捕获、符号同步、载波同步三方面内容。其中，子帧捕获主要是根据实际需求，对数据子帧的前导头进行检测，以此来完成子帧捕获，而在这一过程中也完成了子帧同步，并获取了数据子帧的起始位置。然而由于这些数据是经过扩频与物理层扰码而得出的数据信息，因此在进行子帧捕获前，需要通过解扩环节与再调节两个环节，才可以最终完成子帧捕获。在记性符号同步的过程中，首先要完成的是采样点选择。为了保证解调效果最佳，采样点的选择至关重要。调制信号在经过成型滤波以及信道传输后，其自身准确性会受到多种方面因素的干扰，出现准确性偏差的情况，而最佳的采样时刻为同一码元周期内准确性偏差最小的这一时间，以保证解调结果最佳。载波同步是为了解决接收端载波与本地载波之间的偏差而对调节器性能产生影响这一问题，利用载波同步算法来完成相关计算，保证估计性能最优，载波同步效果最佳。 4.3 LDPC编译码方法

使用自适应差分脉冲编码调制(ADPCM)

中华人民共和国通信行业标准使用自适应差分脉冲编码调制(ADPCM) 和数字话音插空(DSI)的数字电路信增设备 Digital circuit multiplication equipment using ADPCM and DSI YD／T 1018—1999 前言本标准是根据国际电信联盟电信标准化部门(ITU-T)建议G.763(1998)，并结合我国具体情况制订的，在技术内容上与G.763一致。本标准的附录A是标准的附录。本标准由邮电部电信科学研究规划院提出并归口。本标准由邮电部第五研究所负责起草。本标准主要起草人：戚家和 1 范围本标准规定数字电路信增设备(DCME)和数字电路信增系统(DCMS)的技术要求。本标准适用于设备的设计参考，而不限制具体功能如何实现。 2 引用标准下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB／T 7611—87 脉冲编码调制通信系统网路数字接口参数 ITU—T建议 G.763(1998)使用ADPCM(建议G.726)和数字话音插空的电路倍增设备 ITU—T建议 G.703(1O/98)系列数字接口的物理／电气特性 ITU—T建议 G.7704(10/98)用于1544kbit/s、6312kbit/s、2048kbit/s、8488kbit/s 和44736kbit/s速率系列级的同步帧结构 ITU—T建议 G.726(12/90)40、32、24、16kbit/s自适应差分脉冲编码调制(ADPCM) ITU—T建议 G.766(11／96)数字电路倍增设备的传真解调／再调制 ITU—T建议 Q.50(03/93)电路倍增设备(CME)和国际交换中心(ISC)之间的信令 ITU—T建议 Q.764(03／93)ISDN用户部分信令程序 ITU—T建议 G.711(11/88)话音频率的脉冲编码调制(PCM) ITU—T建议 G.763的附件A(10/98)；DCME发送／接收单元结构的例子和SDL图 ITU—T建议 G.763的附录I(10/98)：附加要求 ITU—T建议 G.763的补充1(10/98)：DCME的应用指导和系统能力的估算 3 定义 3.1 数字电路倍增设备(DCME)

自适应编码调制

西安电子科技大学宽带无线接入与无线IP技术课程作业题目：自适应编码调制技术学院：通信工程学院姓名： 2015年4月28日 1 / 301 / 30

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摘要本文主要介绍了自适应编码调制技术的基本原理，讨论了所用到的信道编码和调制技术，最后对自适应编码调制技术进行了简单的仿真。关键字：自适应编码仿真 3 / 303 / 30

ABSTRACT This paper begins with an introduction to the basic principle of Adaptive Modulation and Coding(AMC), followed by a presentation of Channel coding and Modulation technology and concludes with a simple simulation for the adaptive modulation and coding technology. Keywords：Adaptive Modulation and Coding simulation 4 / 304 / 30

目录第一章引言 (1) 第二章基本原理 (3) 2.1 AMC基本原理 (3) 2.2信道编码 (4) 2.3调制 (5) 2.3.1 BPSK ................................................ 和QPSK调制5 2.3.2 16QAM调制 (6) 第三章仿真分析 (8) 3.1误码率分析 (8) 3.2误块率分析 (8) 3.3 信息传输速率分析 (9) 3.4结论 (10) 参考文献 (13) 附录 (14) i / 30i / 30

COFDM信道编码与同步技术的研究

武汉理工大学宽带网络技术论文COFDM信道编码与同步技术的研究

目录摘要 (2) ABSTRACT (3) 1. COFDM概述 (4) 1.1 COFDM简介 (4) 1.2 COFDM基本原理简介 (4) 2. COFDM的编码 (6) 2.1 RS码 (6) 2.2卷积码 (7) 2.3 交织 (7) 3. COFDM中的同步技术 (9) 3.1 COFDM中采样钟同步的实现 (9) 3.2符号同步和载波同步 (10) 4. 总结 (12) 5. 参考文献 (13)

摘要编码正交频分复用(COFDM)是一种多载波数字通信调制技术，它具有频谱利用率高和可对抗多径时延扩展等特点，因此通常被认为是超3代移动通信系统中的核心技术。其基本原理是将频域中的一个宽带信道划分成多个重叠的子信道进行窄带传输。在接收端，虽然频谱相互重叠，但是只要保证各子信道上信号的正交性，就可以将各信道上的信号正确分离。本文重点研究了COFDM通信系统中的编码技术，包括RS码、卷积码、交织码。还研究了COFDM通信系统中的同步技术，详细分析了钟同步、符号同步和载波同步的原理和实现方法。关键词：编码正交频分复用、编码、同步、频谱

ABSTRACT Coded orthogonal frequency division multiplexing (COFDM) is a multi-carrier modulation digital communication technology, combined with high spectrum efficiency, combat multi-path delay spread and other characteristics, which is generally considered over the 3rd generation mobile communication system core technology. The basic principle is the frequency domain, a broadband channel into multiple overlapping narrowband sub channels for transmission. At the receiving end-device, the channel's signal can be properly separated while the orthogonal of sub-channel can be ensured despite of the spectral overlap. This paper introduces the COFDM coding techniques in communications systems, including RS codes, convolution codes, interleaved code. COFDM, and studied synchronization in communication systems, introduce a detailed analysis of clock synchronization, symbol synchronization and carrier synchronization of the principle and method. KEYWORDS: COFDM, code, synchronization, spectrum

自适应编码调制技术在DVB_S2中的应用

《中国有线电视》2006(17) C H I N A D I G I T AL C ABL E TV#开发与应用#中图分类号:TN919.81文献标识码:B文章编号:1007-7022(2006)17-1697-04 自适应编码调制技术在 DVB-S2中的应用 t方霖1,2,雷菁1,雍玲1 (1.国防科技大学,湖南长沙410073;2.武警福建省总队龙岩市支队,福建龙岩364000) 摘要:阐述DVB-S2中自适应编码调制技术(Adaptive Coding M odu lation,AC M)的原理,介绍DVB-S2自适应编码调制技术在I P单播中的具体应用,并分析影响AC M性能的因素。关键词:自适应编码调制(AC M);DVB-S2;I P单播;VC M The Application of Adaptive Coding M odulation in DVB-S2 t FANG L i n1,2,LE I Ji n g1,YONG L i n g1 (1.N ati o na lUn i v ersity o f Defense Technology of PLA,H unan Changsha410073,China; 2.The People c sA r m ed Police Force Longyan B ranch in Fu ji a n Prov i n ce,Fu jian Longyan364000,Ch i n a) Abst ract:This paper introduces t h e pri n ciples o f the adaptive codi n g modu l a ti o n(AC M)techn ique o fDVB-S2(DVB-S2Syste m as spec ified i n EN302307)and the i m ple m entation o fDVB-S2AC M i n the I P unicast app lication.F i n all y,it ana l y zes the factor wh ich i m pact t h e perfor m ance of DVB-S2AC M syste m. K ey w ords:AC M;DVB-S2;I P un icas;t VC M 1引言目前,基于DVB-S标准的点对点多波束卫星系统使用固定的编码调制(Constant Cod i n g and M odu la-ti o n,CC M)方式,为了抵抗信道衰落,留有一定的通信裕量,降低了系统的数据传输速率,浪费了卫星转发器频谱资源。例如典型的KU波段卫星广播链路一般留有4~6dB/晴空裕量0。为最大限度地利用信道容量,在有限的频谱资源上高速传输多媒体数据,提高系统在衰落信道中的频谱利用率,就必须使发送速率随信道容量变化而变化,也就是使编码调制方式具有自适应特性。自适应编码调制(AC M)技术是一种具有信道自适应特性、适用于卫星等无线信道的传输技术,它建立在信道估计的基础之上,通过回传信道将信道状态信息传送给发送端,使其根据不同的信噪比自适应地改变编码方式和调制方式,从而使系统的整体传输性能达到最优,达到高效可靠传输的目的。 2005年3月欧洲数字视频广播组织(D i g italV i d eo B r oadcasti n g,DVB)发布了宽带卫星应用的第二代传输标准DVB-S2,它是一个非常灵活的标准,既支持普通流(Generic Strea m,GS)的交互式应用,也支持M PEG-TS流(M PEG Transport S trea m)的交互式应用。与DVB-S相比,DVB-S2的改进是采用了多种信道编码和调制方案组合,能够把不同的数据流组合调制在一个载波上,支持可变编码及调制(V ariable 作者简介:方霖(1977-),男,硕士研究生,研究方向为数字电视传输技术; 雷菁(1968-),女,副教授,研究方向为通信传输与编码理论。 1697

信道编码技术研究开题报告

毕业设计开题报告题目信道编码技术研究一、研究背景近些年来，数字通信领域尤其是移动通信，卫星通信和计算机通信有了巨大的增长。在这些系统中，信息被表示成一个二进制的码元序列。然后这些二进制的码经过调制并被送到传输信道中传输。由于环境干扰和传输介质的物理缺陷，数据在传输中可能损坏并发生错误。因此为了确保一个可靠的传输，信息在传输过程中需要增加保护措施。差错控制编码就是这样的一种应用，在数字通信中用于保护信息不被噪声低干扰和检错纠错上，以此来减少误码数，进而提高通信的质量。二、国内外研究现状随着现代通信技术和计算机技术的迅速发展，每天都在不断涌现新的通信业务和信息业务，同时用户对通信质量和数据传输速率的要求也在不断提高。1948年，数学家Shannon 提出了嫡及了信道容量的概念，同时他还提出了著名的信道编码定理从而奠定了信息理论的基础.当今社会，信道编码技术的纠错码包含有RS编码、卷积码、和Turbo码等。RS编码即里德-所罗门码，它能够纠正多个错误的纠错码。卷积码非常适用于纠正随机错误，但是，解码算法本身的特性却是：如果在解码过程中发生错误，解码器可能会导致突发性错误。为此在卷积码的上部采用RS码块，RS码适用于检测和校正那些由解码器产生的突发性错误。所以卷积码和RS码结合在一起可以起到相互补偿的作用。Turbo码是一种先进的信道编码技术，由于其不需要进行两次编码，所以其编码效率比传统的RS+卷积码要好。在现今社会，信道编码广泛使用于卫星通信、无人机测控、深空通信、移动通信、水声通信等数字通信系统，甚至被采纳到某些无线通信的标准之中，如GSM、IS-95和CDMA2000的标准。随着信道编码理论和数字通信技术不断发展，信道编码技术会在通信工程领域得到越来越广泛的应用。三、论文进行的主要工作 1.信道编码：为了与信道的统计特性相匹配，并区分通路和提高通信的可靠性，而在信源编码的基础上，按一定规律加入一些新的监督码元，以实现纠错的编码。数字信号在传输中往往由于各种原因，使得在传送的数据流中产生误码，从而使接收端产生图象跳跃、不连续、出现马赛克等现象。所以通过信道编码这一环节，对数码流进行相应的处理，使系统具有一定的纠错能力和抗干扰能力，可极大地避免码流传送中误码的发生。 2.卷积码：将k个信息比特编成n个比特，但k和n通常很小，特别适合以串行形式进行传输，时延小。卷积码编码器以二元码为例，输入信息序列为u=(u0，u1，…)，其多项式表示为u(x)=u0+u1x+…+ulxl+…。编码器的连接可用多项式表示为g(1,1)(x)=1+x+x2和g(1,2)(x)=1+x2，称为码的子生成多项式。它们的系数矢量g(1,1)=(111)和g(1,2)=(101)称作码的子生成元。以子生成多项式为阵元构成的多项式矩阵G(x)=[g(1,1)(x),g(1,2)(x)]，称为码的生成多项式矩阵。由生成元构成的半无限矩阵。

水声通信系统中的信道编码技术研究

水声通信系统中的信道编码技术研究信道编码定理为人们探索信道的最佳编码方案提供了理论依据，但并没有指明如何获得好码。目前，出现了多种信道编码方案，如RS 码、卷积码、级联码等。本文简要介绍了RS 码和卷积码的基本原理，并进行了相应的计算机仿真，并给出了加入了RS 码和卷积码水声通信系统的水池实验数据，结果表明利用信道编码技术能够提高水声通信系统的误码性能。（一）Reed －Solomon 码 1960 年I.S Reed 和G .Solomond 提出RS 码,又称Reed －Solomon 码，RS 码是一类纠错能力很强的多进制BCH 码。 RS 码是在GF(q)上长度为N=q-1的本原BCH 码。冗余根据可纠正错误确定，通常等于2t 个字符。这样，编码具有k=q-2t-1个信息字符。这种码具有N 个信息字符，可纠正t 个错误。长度为N ，设计距离为=q-k δ的RS 码的生成多项式为： )())()(()(1321-----=δααααx x x x x g (1) 本论文系统中实现的编码器按图1工作。开始编码前，向A0~A13或A0~A11单元写入信息字符（分别对应1个或2个可纠错码）。P0~P15单元记载类构造器算出的校验多项式的系数值。然后校验多项式系数和信息字相乘并相加，如图所示。运算的结果得出校验字符，存入A0（此时，信息字符向左移位）。生成过程继续，直到A15出现信息字高位元素。这样，在编码中，为纠正1个错误，必须进行2次迭代；为纠正2个错误，必须进行4次。 ∑ 图1 RS 码编码器的结构纠错码的译码问题，一直是编码理论中最感兴趣的课题之一。RS 在短和中的码长下，具有很好的纠错性能，构造容易，故得到广泛应用。 RS 的译码基本上分为3步：第一步是由接收到的R(x)计算出伴随式；第2步由伴随式找出错误图样E(x)；第3步由R(x)- E(x)得到可能发送的码字C(x)。记q(x)为信息多项式，则发送码字C(x)＝q(x)g(x)，接收到的码字:

自适应差分脉冲编码调制语音编码

自适应差分脉冲编码调制（ADPCM）语音编码摘要:在过去的几十年中人类在语音数字化和数字化压缩领域研究摸索中取得了辉煌的成就。开辟了崭新的信息数字化时代。 1972年CCITT制定了G.711 64kb/s PCM语音编码标准，CCITT G.711A规定的A律和μ律PCM采用非线性量化，在64kb/s的速率语音质量能够达到网络等级，当前已广泛应用于各种数字通信系统中。由于它是一维统计语音信号，当速率进一步减小时，将达不到网络等级所要求的话音质量。对于许多应用，尤其在长途传输系统中，64kb/s的速率所占用的频带太宽以至通信费用昂贵，因此人们一直寻求能够在更低的速率上获得高质量语音编码质量的办法。于是在1984年CCITT又提出了32kb/s标准的G.721 ADPCM编码。 ADPCM充分地使用了语音信号样点间的相关性，利用自适应预测和量化来解决语音信号的非平稳特点，在32kb/s速率上能够给出符合公用网的要求的网络等级语音质量。本文对PCM、DPCM、DM、ADM以及ADPCM的编码、译码原理进行讨论，并对它们性能进行比较，然后着重阐述基于ADPCM的语音压缩算法，并介绍了ADPCM编码在蓝牙技术上的使用，最后对ADPCM在现代通信中的应用做个总结与展望。 1 脉冲编码调制及差分脉冲编码调制 1.1脉冲编码调制(PCM) 脉冲编码调制PCM（Pulse Code Modulation）是把模拟信号变换成数字信号的一种调制方式。其功能是完成模-数转换，实现连续消息数字化。在PCM的调制过程中，将输入的模拟信号进行取样，量化和编码。经量化后的样值进一步变换为表示量化电平大小的二进制，即用二进制的大小来代表模拟信号的幅度(一个二进制码是一组有限的“0”、“1”脉冲序列)。在接收端再将这些编码的二进制数还原为原来的模拟信号。由于二进制PCM便于应用现代数字技术，且具有抗噪性能好的优点，因此是一种最常用的PCM形式。 1.2差分脉冲编码调制(DPCM)

自适应编码调制

大作业西安电子科技大学宽带无线接入与无线IP技术课程作业题目：自适应编码调制技术学院：通信工程学院姓名： 2015年4月28日

摘要摘要本文主要介绍了自适应编码调制技术的基本原理，讨论了所用到的信道编码和调制技术，最后对自适应编码调制技术进行了简单的仿真。关键字：自适应编码仿真

ABSTRACT ABSTRACT This paper begins with an introduction to the basic principle of Adaptive Modulation and Coding(AMC), followed by a presentation of Channel coding and Modulation technology and concludes with a simple simulation for the adaptive modulation and coding technology. Keywords：Adaptive Modulation and Coding simulation

目录i 目录第一章引言 (1) 第二章基本原理 (3) 2.1 AMC基本原理 (3) 2.2信道编码 (4) 2.3调制 (4) 2.3.1 BPSK 和QPSK调制 (4) 2.3.2 16QAM调制 (5) 第三章仿真分析 (7) 3.1误码率分析 (7) 3.2误块率分析 (7) 3.3 信息传输速率分析 (8) 3.4结论 (9) 参考文献 (11) 附录 (12)

ii 目录

面向5G通信系统的信道编码技术研究

摘要摘要随着第四代移动通信系统的成熟和大规模商用，面向未来的第五代移动通信系统(5G)已经成为全球的研发热点，在全球工业界和学术界的共同努力下，5G愿景与需求已经基本明确，国际标准的制定工作也已经正式开始。信道编码技术是5G的关键无线技术之一，为了实现5G在关键性能参数方面的显著提升，用于5G 的信道编码技术应具有编码增益大、编译码复杂度低、编译码时延低、高数据吞吐、码参数覆盖范围广且灵活可变等特征。一种信道编码方案很难完全满足5G的所有需求，未来的5G将针对不同场景和业务，选择不同的信道编码方案，进而达到相应的技术指标要求。本文对面向5G通信系统的信道编码技术进行了研究，针对5G中不同的场景和业务，具体研究了速率兼容LDPC(rate-compatible LDPC, RC-LDPC)码、码率可变的多元LDPC(non-binary LDPC,NB-LDPC)码、乘性重复叠加传输(multiplicative repetition based superposition transmission,MRST)码和跨层编码的构造、译码和应用等关键问题，主要的研究成果概括如下：针对5G增强移动宽带(Enhanced mobile broadband,eMBB)场景的数据信道，首先提出了一种RC-LDPC码的构造方法，该方法是通过结合LDPC码的代数构造理论和图构造理论实现的，基于该方法构造的RC-LDPC码具有易于硬件实现的校验矩阵结构，并且在较大的码率范围内都能获得较好的瀑布区性能。然后，基于代数辅助的方法构造了一类信息位长度和码率都兼容的LDPC(information length-and rate-compatible LDPC,IC-RC-LDPC)码，所构造的IC-RC-LDPC码具有较低的构造复杂度和存储复杂度，适用于5G eMBB场景中的数据传输。针对5G高可靠低时延通信(Ultra-reliable and low latency communications,uRLLC)场景的突发短数据包业务，构造了两种码率可变的NB-LDPC码：基于删除方法构造的多速率NB-LDPC(multi-rate NB-LDPC,MR-NB-LDPC)码和基于递增冗余方法构造的速率兼容NB-LDPC(rate-compatible NB-LDPC,RC-NB-LDPC)码，所构造的这两种码率可变的NB-LDPC码具有易于编译码的校验矩阵结构，并且在较大的码率范围内都能获得较好的瀑布区和平层区性能，适用于5G uRLLC场景中突发短数据的传输。针对5G uRLLC场景的连续大数据包业务，基于乘性重复叠加的方法构造了一类名为MRST码的大卷积码，此外，还通过打孔的方式设计了一类打孔MRST (Puncture-MRST,P-MRST)码，以满足系统对码率灵活可变的要求。所构造的MRST 和P-MRST码具有较低的译码复杂度和译码时延，并且能够在较短基本码和较少记忆阶数的条件下实现较好的性能，适用于5G uRLLC场景中连续大数据的传输。 I 万方数据

数字通信系统中信道编码技术的研究

数字通信系统中信道编码技术的研究 xx (xx，湖北武汉，xx) 摘要：目前，中国固定和移动两大网络的规模都已位居世界第2位，上网用户也在不断增加，中国的信息通信制造业也得到很大的发展。中国将加快建设新一代信息通信网络技术、生产体系。在信息通信网络的高速发展下，要有效地提高传输速率，然而在实际信道上传输数字信号时，由于信道特性的不理想以及加性噪声和人为干扰的影响，系统输出的数字信息不可避免地会出现差错。因此，为了保证通信内容的可靠性和准确性，每一个数字通信系统对输出信息码的差错概率即误码率都有一定的要求。为了降低误码率，常用的方法有两种：一种是降低数字信道本身引起的误码，可采取的方法有：选择高质量的传输线路、改善信道的传输特性、增加信号的发送能量、选择有较强的抗干扰能力的调制解调方案等；另一种方法就是采用差错控制措施，使用信道编码。在许多情况下，信道的改善是不可能的或是不经济的，这时只能采用信道编码方法。因此实现信道编码方法具有重要的意义。关键词：信道；误码率；信道编码 1. 信道编码在数字电视和通信系统中，为提高信息传输可靠性，广泛使用了具有一定纠错能力的信道编码技术，如奇偶校验码、行列监督码、恒比码、汉明码、循环码（CRC）等编码技术。信道编码的本质是增加通信的可靠性，或者说增加整个系统的抗干扰性。对信道编码有以下要求：1.透明性：要求对所传消息的内容不加任何限制；2.有纠错能力；3.效率高：为了与信道频谱匹配和具有纠错能力，通常要向原信号添加一些码，要求加入最少的比特数而得到最大的利益；4.包含适当的定时信息。在这些要求中，除编码的必须信息外，所作的处理主要有两条：一是要求码列的频谱特性适应通道的频谱特性从而使传输过程中能量损失最小，提高信噪比。减少发生差错的可能性；二是增加纠错能力，使得即便出现差错，也能得到纠正。 2.三种不同系统的无线信道（1）数字微波中继通信系统中的无线信道一般意义下的数字微波中继系统主要用于固定站点之间的无线通信，通常使用1GHZ以上的频段，采用视距通信。为了能够传输更远的距离，需要微波站建设在海拔较高的地方，通常在站点设计时使用微波链路满足自由空间传播条件，即视线距离地面有足够的余隙，此时信号的衰减近似看作只有由于距离的增加而带来的信号能量的扩散，信道条件比较稳定。（2）短波电离层信道对于短波电离层信道，电离层随机扰动和多径效应是最主要的特点。电离层扰动本质上决定了短波电离层反射通信的特点，即信道不稳定，信号的起伏和衰落较大。多径效应是指无线信号经过

OFDM自适应调制技术综述

OFDM自适应调制技术综述【摘要】OFDM（正交频分复用）技术可以有效对抗频率选择性衰落克服窄带干扰，提高频谱利用率，适用于多径环境和衰落信道中的高速数据传输，在通信领域得到了广泛的应用，但是固定调制解调技术并不能有效实现频带资源的充分利用。OFDM自适应调制技术是根据各子信道的状况对比特与功率进行动态分配以实现系统整体性能的提高。本文对OFDM自适应调制解调的基本原理及传统OFDM自适应调制算法进行了较为全面系统的综述，并介绍了一些国内学者在OFDM自适应调制算法改进发面的研究成果。【关键词】OFDM；自适应调制；动态分配正交频分复用（OFDM）的概念是由B.R.Sal-tzberg在20世纪60年代提出的，它的原始思想是将高速数据转化为并行低速数据并调制到相互正交的子信道上传输，在充分利用可用带宽的同时，信道均衡也变得相对容易，而且可以有效对抗突发噪声和多径失真。OFDM技术应用已有40年历史，主要用于军用的无线高频通信系统，但由于受当时硬件条件的限制一直未得到进一步推广，由于OFDM各个子载波之间相互正交，采用FFT实现这种调制，但在实际应用中，实时傅立叶变换设备的复杂度、发射机和接收机振荡器的稳定性以及射频功率放大器的线性要求等因素都成为OFDM技术实现的制约条件。在二十世纪80年代，MCM获得了突破性进展，大规模集成电路让FFT技术的实现不再是难以逾越的障碍，一些其它难以实现的困难也都得到了解决，自此，OFDM走上了通信的舞台，逐步迈向高速数字移动通信的领域。80年代后，OFDM的调整技术再一次成为研究热点，如今已被普遍认为是第四代移动通信系统的核心技术。 1.OFDM自适应调制基本原理自适应调制技术和OFDM技术相结合，可以根据移动无线信道的瞬时质量状况决定子信道的调制方式，使信道的传输能力在任何时刻都能达到最大，自适应调制技术可以使通信系统获得较高的频谱利用率和比特传输速率。 OFDM自适应系统模型其基本原理概述如下：首先接收端通过信道估计器获得关于信道的状态信息；自适应比特、功率分配器根据其内置的算法及来自信道估计器的信道状态信息，为各个子载波设置适当的调制参数（主要包括调制方式和发送功率两部分），并把它们通过专用的信道传送给发送端；发送端的串并变换器根据送来的调制参数为各个子载波分配相应的比特数，调制器同样根据其对应的调制参数完成对各个子载波的基带调制；各个调制器出来的数据通过快速FFT变换器、并/串变换器、加循环前缀后送入信道发送给接收端，接收端操作与发送端相反。 2.传统的OFDM自适应调制算法 2.1 Hughes-Hartos算法

OFDM系统中自适应调制技术的研究

万方数据

OFDM系统中自适应调制技术的研究作者：梁伟洋，冯祥， LIANG Wei-yang， FENG Xiang 作者单位：空军第一航空学院,河南,信阳,464000 刊名：电子设计工程英文刊名：ELECTRONIC DESIGN ENGINEERING 年，卷(期)：2010,18(7) 参考文献(6条) 1.Proakis J G;张力军;张宗橙;郑宝玉数字通信 2003 2.WANG Zhen-dao;Giannakis G B Wireless multicarrier communications:Where Fourier meets Shannon[外文期刊] 2000(03) 3.Li Y;Cimini Jr L J;Sollenberger N R Robust channel estimatiom for OFDM systems with rapid dispersive fading channels[外文期刊] 1998(07) 4.Keller T;Hanzo L Adaptive modulation techniques for duplex OFDM transmission[外文期刊] 2000(09) 5.佟学俭;罗涛OFDM移动通信技术原理和应用 2003 6.Bingham J A C Muhicarrier modulation for data transmission:An idea whose time has come[外文期刊] 1990(05) 本文链接：https://www.360docs.net/doc/0a8406720.html,/Periodical_dzsjgc201007007.aspx

星间链路信道编码技术研究

摘要星间链路的通信信道由于传输距离遥远加上存在来自各个方面的无线电干扰，使信号传输时延大，造成信号能量衰减严重。因此有必要在星间链路通信中采用信道编码。Turbo码与LDPC码以其各自逼近香农限的优越性能被引入到CCSDS标准并在卫星通信领域被广泛应用。本文首先研究了Turbo码的编码原理及译码算法，在此基础上完成了Turbo码编译码系统的设计并对影响Turbo码性能的参数进行了分析和仿真。然后对LDPC码的编译码进行了系统的分析和研究，并结合星间链路信道的特点，选用QC-LDPC码字，设计了LDPC码编译码方案并对仿真结果进行了分析。在此基础上，本文还根据Log-BP算法，结合PSO优化算法给出了改进的LDPC码译码算法并对该算法进行了仿真验证，仿真结果表明该算法性能与Log-BP算法相比在一定条件下可获得0.1dB的额外编码增益。最后，论文根据对LDPC码的分析，运用Verilog语言在Quartus II环境下完成了LDPC码编译码器的FPGA设计，设计选用QC-LDPC码字和最小和算法，译码部分采用部分并行结构。论文对该设计进行了初步的编译码性能测试并对对译码器的码速率及占用资源进行了详细分析。综合结果表明在资源消耗上比以往设计有了很大改进。关键词：星间链路，Turbo码，LDPC码，译码算法，部分并行译码结构

Abstract The inter-satellite channel of ISL has large signal transmission time and serious signal attenuation because of long transmission distance and wireless interference from many aspects. Therefore it is necessary to using channel coding in inter-satellite channel. Turbo codes and LDPC codes have been introduced to CCSDS standard with their excellent performances of approaching to Shannon Limit and widely used in Satellite Communication. This thesis firstly researches the basic theory of Turbo codes and the method of Turbo codes encoding and decoding, and then analyses the factors which impact the performance of Turbo codes. The analyses are proved by the simulation results. Then this thesis offers a comprehensive study on the performance of LDPC codes. The author then presents a scheme of LDPC codes encoding and decoding with QC-LDPC codes combined with characteristics of ISL channel whereafter the simulation results are given and analysed. Ulteriorly, the author presents a new decoding algorithm based on Log-BP and PSO algorithm followed by simulation results, which shows that performance of proposed decoding algorithm is 0.1dB better than that of standard Log-BP decoding at certain conditions. Finally, this thesis finishes the design FPGA program for LDPC codes encoding and decoding based on Quartus II system with Verilog language. The hardware decoding algorithm is SPA algorithm and is designed by partly parallel structure. Based on it, the author tests the system's primary encoding and decoding performance and analyses the decoder's decoding rate and expended resources, which shows a great improvement on hardware resources consumption compared to previous architectures. Keywords:ISL, Turbo Codes, LDPC Codes, Decoding Algorithm, Partly Parallel Decoding Structure

信道编码技术

信源编码一种以提高通信有效性为目的而对信源符号进行的变换；为了减少或消除信源剩余度而进行的信源符号变换。为了减少信源输出符号序列中的剩余度、提高符号的平均信息量，对信源输出的符号序列所施行的变换。具体说，就是针对信源输出符号序列的统计特性来寻找某种方法，把信源输出符号序列变换为最短的码字序列，使后者的各码元所载荷的平均信息量最大，同时又能保证无失真地恢复原来的符号序列。既然信源编码的基本目的是提高码字序列中码元的平均信息量，那么，一切旨在减少剩余度而对信源输出符号序列所施行的变换或处理，都可以在这种意义下归入信源编码的范畴，例如过滤、预测、域变换和数据压缩等。当然，这些都是广义的信源编码。一般来说，减少信源输出符号序列中的剩余度、提高符号平均信息量的基本途径有两个：①使序列中的各个符号尽可能地互相独立；②使序列中各个符号的出现概率尽可能地相等。前者称为解除相关性，后者称为概率均匀化。信源编码的一般问题可以表述如下：若某信源的输出为长度等于M的符号序列集合式中符号A为信源符号表，它包含着K个不同的符号，A=｛ɑk|k=1,…,K｝，这个信源至多可以输出KM个不同的符号序列。记‖U‖=KM。所谓对这个信源的输出进行编码，就是用一个新的符号表B的符号序列集合V来表示信源输出的符号序列集合U。若V的各个序列的长度等于N，即式中新的符号表B共含L个符号，B=｛bl|l=1,…,L｝。它总共可以编出LN个不同的码字。类似地,记‖V‖＝LN。为了使信源的每个输出符号序列都能分配到一个独特的码字与之对应，至少应满足关系‖V‖＝LN≥‖U‖＝KM 或者N/M≥logK/logL 。假若编码符号表B的符号数L与信源符号表A的符号数K相等，则编码后的码字序列的长度N必须大于或等于信源输出符号序列的长度M；反之，若有N＝M，则必须有L≥K。只有满足这些条件，才能保证无差错地还原出原来的信源输出符号序列(称为码字的唯一可译性)。可是，在这些条件下，码字序列的每个码元所载荷的平均信息量不但不能高于，反而会低于信源输出序列的每个符号所载荷的平均信息量。这与编码的基本目标是直接相矛盾的。下面的几个编码定理，提供了解决这个矛盾的方法。它们既能改善信息载荷效率，又能保证码字唯一可译。