基于TPC信道编码的PCM-FM遥测系统仿真与实现

1

作者 张蕾 李钰洁 +2 位作者 何善宝 程星 陈德丽 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第23期9921-9928,共8页

脉冲编码调制-调频(pulse code modulation-frequency modulation,PCM-FM)遥测系统因其具有很强的抗极化和系统抗干扰能力等优点被普遍用于军事卫星和航天遥测中,主要研究基于Turbo乘积码(Turbo product code,TPC)信道编译码技术下的PCM... 脉冲编码调制-调频(pulse code modulation-frequency modulation,PCM-FM)遥测系统因其具有很强的抗极化和系统抗干扰能力等优点被普遍用于军事卫星和航天遥测中,主要研究基于Turbo乘积码(Turbo product code,TPC)信道编译码技术下的PCM-FM遥测系统的实现与仿真,利用改进的Chase II算法对系统进行解调,并通过对比发送端与接收端的信号,展现PCM-FM遥测系统调制与解调的正确性,以及改进的Chase II算法对本系统的重要影响,通过模拟遥测信道验证所提系统的优越性能。 展开更多

关键词 PCM-FM遥测系统 tpc信道编译码 改进的Chase II算法 调制与解调

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低复杂度和低译码时延TPC迭代译码算法 被引量：4

2

作者 董政 巩克现 葛临东 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期122-129,共8页

现有的TPC串行迭代译码结构复杂度相对较高,译码时延较大,而低译码延时的Argon并行迭代译码结构则与串行结构相比有一定的性能损失。针对这些问题,提出了一种并行改进迭代译码结构。使用该改进并行迭代译码结构能够达到和串行结构相同... 现有的TPC串行迭代译码结构复杂度相对较高,译码时延较大,而低译码延时的Argon并行迭代译码结构则与串行结构相比有一定的性能损失。针对这些问题,提出了一种并行改进迭代译码结构。使用该改进并行迭代译码结构能够达到和串行结构相同的译码性能,并且译码时延降低为串行结构的一半。为了进一步降低译码复杂度和译码时延,在低可信度码元的搜索,候选码字欧氏距离的计算以及似然码字和竞争码字的搜索方面进一步作了优化。在欧氏距离的计算中采用格雷编码的测试图样,较大地减少了译码复杂度。最后完成了TPC译码并行改进结构的硬件实现,实测表明4次迭代的TPC译码器可以达到28 Mbps的译码速度。 展开更多

关键词 TURBO码 并行结构 tpc 乘积码 低时延

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TPC码在PCM-FM遥测系统中的性能仿真 被引量：4

3

作者 张定云 向冰 《现代电子技术》 2012年第9期125-127,共3页

利用Matlab搭建PCM-FM遥测系统和TPC编解码仿真模型,通过仿真验证在PCM-FM遥测系统中使用TPC码后对系统的误码率改善情况。由仿真结果可知,在TPC码码率为0.5时可获得5dB左右的增益,同时还对影响TPC增益的各个解码参数进行了详细仿真。

关键词 tpc码 PCM-FM Chase迭代译码 MATLAB

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基于FPGA的TPC信道编码系统实现方法 被引量：2

4

作者 李琦 张海林 《电子科技》 2005年第10期30-33,共4页

在无线通信中,由于信道存在有干扰和衰落,所以必须对信号进行信道编码以提高信噪比,特别在高速无线通信中更为重要。信道编码的方式有很多,该文对涡轮乘积码(TPC)的基本原理及其性能进行了分析,并根据实际工作的需要在FPGA上构建了一个... 在无线通信中,由于信道存在有干扰和衰落,所以必须对信号进行信道编码以提高信噪比,特别在高速无线通信中更为重要。信道编码的方式有很多,该文对涡轮乘积码(TPC)的基本原理及其性能进行了分析,并根据实际工作的需要在FPGA上构建了一个实际的信道编码应用系统。仿真表明,TPC系统的强纠错能力和编码速率的灵活性非常适用于宽带无线通信。 展开更多

关键词 信道编码 tpc FPGA 宽带无线通信

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TPC码与物理层网络编码的联合设计 被引量：2

5

作者 徐光宪 韩诗棋 《计算机应用与软件》 北大核心 2018年第6期146-149,共4页

网络编码(NC)能极大地提高网络的性能,平衡网络负载,减小误码率,所以对于它的研究与应用越来越多。采用Turbo码在双向中继信道中传输时,其网络编码系统在结构和编码上都比较复杂,并且在码率高的情况下性能会下降。针对这一问题,设计一... 网络编码(NC)能极大地提高网络的性能,平衡网络负载,减小误码率,所以对于它的研究与应用越来越多。采用Turbo码在双向中继信道中传输时,其网络编码系统在结构和编码上都比较复杂,并且在码率高的情况下性能会下降。针对这一问题,设计一个新的信道编码方法,用TPC码代替Turbo码与PNC进行结合。该方案根据信号叠加的特性和TPC码、网络编码拥有的线性特性,可以直观地估算出NC的码字,因而中继节点在解码时,其难度下降了50%。此外,由于TPC码中加入了乘积码的概念,使得编码和译码算法更加简单,很大程度上减小了系统的复杂性。仿真结果显示,该方案在高码率情况下依然能够保持良好的特性,验证了方案的可行性。 展开更多

关键词 物理层网络编码 tpc码 联合设计

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基于概率计算的TPC译码算法研究与FPGA设计 被引量：1

6

作者 庞宇 王小兵 +1 位作者 张颖 谭鸿浩 《电子测量技术》 北大核心 2021年第19期103-109,共7页

目前TPC码(Turbo乘积码)常用的译码算法为Pyndiah-Chase-II算法,但Pyndiah-Chase-II算法在搜索最不可靠输入比特位置和最短欧氏距离码字的过程中,涉及大量的排序运算、复杂的分支结构和存储调度使其非常不利于集成电路硬件实现。针对上... 目前TPC码(Turbo乘积码)常用的译码算法为Pyndiah-Chase-II算法,但Pyndiah-Chase-II算法在搜索最不可靠输入比特位置和最短欧氏距离码字的过程中,涉及大量的排序运算、复杂的分支结构和存储调度使其非常不利于集成电路硬件实现。针对上述问题,提出一种基于概率计算的TPC译码算法,该算法包括信息输入层、随机比特流生成层、BCH硬判决层、BCH&CRC校验层、输出层,其TPC码的子码采用BCH码,通过MATLAB软件进行译码算法的程序设计并完成译码性能和译码延时的仿真。仿真结果表明,该译码算法能够达到和传统的Pyndiah-Chase-II算法相同的译码性能,平均只需要两次迭代即可实现正确译码,能有效地降低译码的延时。最后完成基于FPGA的硬件设计,BCH硬判决层采用查找表方式实现,其他层的逻辑结构简单,均为门级操作,所以能够大幅度减小硬件开销和降低功耗,易于用集成电路实现。 展开更多

关键词 TURBO乘积码 BCH码 概率tpc算法 Pyndiah-Chase-II算法 编译码 低延时 FPGA 低功耗

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基于DMR标准的TPC信道编解码设计

7

作者 权进国 陈海飞 林孝康 《微处理机》 2012年第3期29-31,36,共4页

根据DMR标准,设计出Turbo乘积码信道编解码系统。详细介绍了信道编解码系统的整体流程图,以及内码汉明编解码单元的实现。在标准算法基础上对电路结构进行优化处理,使该系统可以保证在较高的实时性和占用硬件资源不大的条件下,符合DMR... 根据DMR标准,设计出Turbo乘积码信道编解码系统。详细介绍了信道编解码系统的整体流程图,以及内码汉明编解码单元的实现。在标准算法基础上对电路结构进行优化处理,使该系统可以保证在较高的实时性和占用硬件资源不大的条件下,符合DMR标准的应用。 展开更多

关键词 DMR标准 信道编解码 TURBO乘积码 汉明码 可编程逻辑控件

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TPC译码反馈在超宽带TR接收机中的应用

8

作者 杨刚 姜晖 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2011年第17期7-9,41,共4页

为了消除超宽带通信中数据辅助(DA)的平均发射参考(ATR)接收机的判决错误传播风险,提出加入FEC译码反馈机制,用译码判决输出来反馈更新相关模板的思路。比较选择出适合的Turbo乘积码(TPC),据此形成了一种TPC译码反馈的改进DA-ATR接收机... 为了消除超宽带通信中数据辅助(DA)的平均发射参考(ATR)接收机的判决错误传播风险,提出加入FEC译码反馈机制,用译码判决输出来反馈更新相关模板的思路。比较选择出适合的Turbo乘积码(TPC),据此形成了一种TPC译码反馈的改进DA-ATR接收机。对其性能进行了分析和多径信道仿真,结果表明:该接收机能有效消除上述风险,检测性能优于单纯TPC纠错的一般ATR接收机,约有1dB信噪比增益优势。 展开更多

关键词 TURBO乘积码 判决反馈 超宽带通信 发射参考接收机 数据辅助

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基于偏移量和归一化的改进型TPC译码算法研究 被引量：2

9

作者 张天瑜 《长春工业大学学报》 CAS 2010年第4期417-422,共6页

Turbo乘积码(Turbo Product Codes,TPC)能够在接近Shannon极限的低信噪比情况下,获得较低的误码率。但是TPC译码算法的硬件电路复杂,虽然最小和译码算法能够简化TPC译码算法,但它是以牺牲译码性能为代价的。为了让译码算法在复杂度和译... Turbo乘积码(Turbo Product Codes,TPC)能够在接近Shannon极限的低信噪比情况下,获得较低的误码率。但是TPC译码算法的硬件电路复杂,虽然最小和译码算法能够简化TPC译码算法,但它是以牺牲译码性能为代价的。为了让译码算法在复杂度和译码性能之间取得较好的折衷,根据似然概率,通过引入偏移量参数和归一化参数,提出基于偏移量和归一化的改进型TPC译码算法。仿真结果表明,与TPC译码算法、最小和译码算法相比,基于偏移量和归一化的改进型TPC译码算法能够在降低算法复杂度的同时保持良好的译码性能。 展开更多

关键词 TURBO乘积码 最小和译码算法 偏移量 归一化 改进型tpc译码算法

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基于TPC-RS的自适应编码流星余迹通信系统 被引量：1

10

作者 王沛 李赞 +1 位作者 蔡觉平 司江勃 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1517-1524,共8页

针对流星余迹通信系统原理及信道特点,研究了基于自适应编码机制的流星余迹通信系统.根据流星余迹信道能量随时间呈指数变化的规律,在系统误比特率的约束条件下,通过实时估计出的流星信号接收信噪比,动态地改变系统TPC-RS编码的码率冗余... 针对流星余迹通信系统原理及信道特点,研究了基于自适应编码机制的流星余迹通信系统.根据流星余迹信道能量随时间呈指数变化的规律,在系统误比特率的约束条件下,通过实时估计出的流星信号接收信噪比,动态地改变系统TPC-RS编码的码率冗余,实现信息速率的自适应变化,有效提高了流星余迹信道的利用率.仿真结果和分析表明,在相同信道条件下,采用自适应编码较固定编码传输效率在误比特率为2×10-4时可获得3.68dB系统增益,数据通过量提高了一倍,验证了该方案的有效性和可行性. 展开更多

关键词 tpc-RS 自适应编码 流星余迹通信系统

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TPC码块同步参数设计 被引量：2

11

作者 吴岭 冯振明 +1 位作者 左增宏 谷源涛 《飞行器测控学报》 2009年第6期11-14,共4页

研究TPC编码遥测系统中的码块同步技术,设计一种类似于遥测帧同步的码块同步方法,分析了同步器工作的逻辑状态,用平均入锁时间来评价同步性能,并推导出其解析公式。通过计算,确定了最佳的同步字长度和同步器参数,可供实际工程参考。

关键词 tpc码 码块同步 参数设计 平均入锁时间

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非顺序的TPC软判决迭代译码算法 被引量：2

12

作者 卢昊 张佳岩 马永奎 《吉林大学学报（信息科学版）》 CAS 2018年第1期20-25,共6页

针对Turbo乘积码(TPC:Turbo Product Code)距香农极限性能差距较大的问题,将非顺序(NS:NonSequential)译码推广到软输入软输出(SISO:Soft-Input/Soft-Output)Turbo乘积码译码器中,以提高误码率性能。该算法根据决定码字的可靠度选择更... 针对Turbo乘积码(TPC:Turbo Product Code)距香农极限性能差距较大的问题,将非顺序(NS:NonSequential)译码推广到软输入软输出(SISO:Soft-Input/Soft-Output)Turbo乘积码译码器中,以提高误码率性能。该算法根据决定码字的可靠度选择更可靠的行或列译码,跳过低于可靠度门限的行或列,以避免迭代过程中引入额外错误而降低译码性能。仿真结果表明,对于以扩展汉明码(64,57,4)为子码的TPC码,NS-SISO译码算法的误码率仅为标准SISO算法的一半,可见新算法在误码率性能方面有明显提升。 展开更多

关键词 TURBO乘积码 迭代译码 非顺序译码 信道编码

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TPC基于相关运算的迭代译码算法 被引量：2

13

作者 王玮 葛临东 巩克现 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2010年第7期1760-1762,共3页

Chase-Pyndiah算法(简称C-P算法)为Turbo乘积码(TPC)译码中常采用的算法之一。在C-P算法的基础上,引入一种基于相关运算的迭代译码算法,采用相关作为度量,可以避免复杂的欧氏距离计算;在选择候选码字时引入度量比较的方法,省去了对竞争... Chase-Pyndiah算法(简称C-P算法)为Turbo乘积码(TPC)译码中常采用的算法之一。在C-P算法的基础上,引入一种基于相关运算的迭代译码算法,采用相关作为度量,可以避免复杂的欧氏距离计算;在选择候选码字时引入度量比较的方法,省去了对竞争码字的搜索;通过去除候选码字中相同元素对符号集合进行简化,降低了译码复杂度和译码延时。经算法分析与仿真表明,与已有的软判决算法相比,该算法的译码速度更快而译码性能没有降低,非常适合硬件实现。 展开更多

关键词 TURBO乘积码 Chase-Pyndiah(C-P)算法 迭代译码 复杂度 延时

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误码条件下TPC码盲识别 被引量：1

14

作者 尤红雨 王垚 +1 位作者 王翔 黄知涛 《信号处理》 CSCD 北大核心 2023年第7期1251-1261,共11页

针对TPC码盲识别问题,对TPC码的结构和子码展开研究,利用子码码重分布性质,提出了一种误码条件下TPC码盲识别的方法。研究了二维、三维、复用式三维TPC码的编码结构,并列举了TPC码典型的子码类型和参数。研究码长与码字重量奇偶性的关系... 针对TPC码盲识别问题,对TPC码的结构和子码展开研究,利用子码码重分布性质,提出了一种误码条件下TPC码盲识别的方法。研究了二维、三维、复用式三维TPC码的编码结构,并列举了TPC码典型的子码类型和参数。研究码长与码字重量奇偶性的关系,得到了子码码字重量均为偶数的性质,利用二维TPC码的结构和系统线性分组码的性质,推导出三维TPC码校验部分具有相同的性质。基于上述性质,遍历不同码长计算对应的偶数码重比例,利用码长与码字重量奇偶性之间的关系,实现了子码扩展BCH码、偶校验码码长的识别,可适用于二维、三维TPC码的情况。仿真结果表明,推导的命题与仿真结果一致,所提方法能够在较高误码率条件下实现TPC码的有效盲识别。 展开更多

关键词 信道编码 tpc码 码重奇偶性 识别

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TPC非均匀迭代译码 被引量：1

15

作者 张佳新 张玉明 《无线电通信技术》 2006年第4期21-23,共3页

Turbo乘积码(TPC)译码大多都采用整体迭代译码,也就是要等到全部码组接收完之后才开始迭代译码过程,这就相当一个串行过程。一般TPC码组都比较大,因此接收之后再迭代译码产生的时延是不可避免的。提出1种接收与迭代并行的非均匀迭代译... Turbo乘积码(TPC)译码大多都采用整体迭代译码,也就是要等到全部码组接收完之后才开始迭代译码过程,这就相当一个串行过程。一般TPC码组都比较大,因此接收之后再迭代译码产生的时延是不可避免的。提出1种接收与迭代并行的非均匀迭代译码结构,可以使TPC在接收的同时就迭代译码,这样可以分担计算量,使每次迭代的平均计算量大约只有整体迭代计算量的一半。 展开更多

关键词 tpc SISO-Chase 乘积码 线性分组码 非均匀迭代译码

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三维TPC编解码器的仿真研究 被引量：1

16

作者 李嘉席 黄进燕 王宏丽 《计算机与网络》 2010年第8期34-37,共4页

对三维TPC(Turbo乘积码)编译码的算法及性能进行了仿真。TPC编码的3个子码都采用(16,11)的扩展汉明码,编码码率约为0.32,码字长度为4096。三维TPC译码采用基于Chase2算法的软输入/软输出迭代译码算法。利用matlab进行仿真,采用4次迭代,... 对三维TPC(Turbo乘积码)编译码的算法及性能进行了仿真。TPC编码的3个子码都采用(16,11)的扩展汉明码,编码码率约为0.32,码字长度为4096。三维TPC译码采用基于Chase2算法的软输入/软输出迭代译码算法。利用matlab进行仿真,采用4次迭代,在AWGN信道中,Eb/NO为3dB时,误码率小于1×10-6。这种纠错方式适用于带宽宽,功率受限且传输性能要求高的通信系统中。 展开更多

关键词 tpc AWGN 信道编码 CHASE算法

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高码率遥测TPC编码应用技术研究 被引量：3

17

作者 赵锦瑾 刘智惟 沈利军 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2019年第2期121-126,共6页

为了提高信号的抗干扰能力,必须对信号进行信道编码以提高信噪比。TPC编码具有抗干扰能力强、编码复杂度较低的特点。针对适用于中国遥测PCM体制的TPC编码方式进行了分析,并结合实际工程经验,提出了一种基于FPGA架构的TPC信道编码应用方... 为了提高信号的抗干扰能力,必须对信号进行信道编码以提高信噪比。TPC编码具有抗干扰能力强、编码复杂度较低的特点。针对适用于中国遥测PCM体制的TPC编码方式进行了分析,并结合实际工程经验,提出了一种基于FPGA架构的TPC信道编码应用方法,并结合实际算例对编码增益进行了分析。结果显示,在信噪比小于6 dB,误码率10-6的条件下,TPC编码提供了至少5dB的额外增益。额外增益随迭代次数增加而增加。在进行航天无线通信时,应兼顾增益需求和实时性,选择合理的TPC编码方式,以实现高码率抗干扰通信。 展开更多

关键词 高码率遥测 tpc编码 FPGA实现

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基于IP core的3/4 TPC编解码器的设计

18

作者 李嘉席 黄进燕 王宏丽 《无线电通信技术》 2009年第6期31-33,共3页

基于XILINX公司的TPC IP core设计了码率为3/4的TPC编解码器。此3/4Turbo乘积码(Turbo productcode,TPC)编码是在码率为(64,57)×(64,57)的二维TPC编码的基础上截短得到的。该编码采用IEEE802.16和IEEE802.16a标准中规定的生成多项... 基于XILINX公司的TPC IP core设计了码率为3/4的TPC编解码器。此3/4Turbo乘积码(Turbo productcode,TPC)编码是在码率为(64,57)×(64,57)的二维TPC编码的基础上截短得到的。该编码采用IEEE802.16和IEEE802.16a标准中规定的生成多项式。设计中采用了周期为220-1的二进制伪随机序列作为信源,利用AWGN IP core生成数字高斯白噪声,对3/4TPC的性能进行了测试。采用BPSK调制在Eb/N0为4.0dB时,测得的信道的误码率为2×10-6,信息速率可以达到49Mbps,与Matlab的仿真结果相比大约有0.2dB左右的误差。所有程序都在一片FPGA VirtexII2000中完成。 展开更多

关键词 tpc AWGN 信道编码 FPGA

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TPC编码在高码率数传中的应用 被引量：2

19

作者 郭立浩 蒋培文 +1 位作者 郑雪峰 卢满宏 《飞行器测控学报》 2010年第5期51-55,共5页

介绍了TPC码(Turbo Product Code)研究的意义、TPC码在高码率数传中的应用前景以及高速TPC编码模块及译码模块设计,并给出了常用码长的TPC码的性能指标。TPC码在译码性能上能够非常接近香农门限,并具有较高的编码效率,同时算法复杂度较... 介绍了TPC码(Turbo Product Code)研究的意义、TPC码在高码率数传中的应用前景以及高速TPC编码模块及译码模块设计,并给出了常用码长的TPC码的性能指标。TPC码在译码性能上能够非常接近香农门限,并具有较高的编码效率,同时算法复杂度较低,适合并行处理,易于用FPGA等器件实现,在高码率数传应用中具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 tpc码 高码率 数传

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TPC码纠错能力分析及一种改进的迭代译码算法

20

作者 傅强 王建辉 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期177-180,共4页

针对Turbo乘积码实际纠错能力与理论纠错能力的差距,在对Turbo乘积码的编码构造方法的研究基础上,推导证明了Turbo乘积码的理论纠错能力、实际能达到的纠错能力,得出了若分量码纠错能力均为t,则TPC纠错能力为(t+1)2+t的结论;提出了一种... 针对Turbo乘积码实际纠错能力与理论纠错能力的差距,在对Turbo乘积码的编码构造方法的研究基础上,推导证明了Turbo乘积码的理论纠错能力、实际能达到的纠错能力,得出了若分量码纠错能力均为t,则TPC纠错能力为(t+1)2+t的结论;提出了一种可串接在常规算法之后的改进的译码算法,可对常规算法可以检测但无法纠错的情况进行处理。仿真结果表明,在信噪比较低的情况下,本译码算法可进一步提高译码性能。 展开更多

关键词 TURBO乘积码 纠错能力 改进的迭代译码算法

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