Traditional Amplitude Phase Shift Keying （APSK） consists of rings with points uniformly spaced. By giving up this uniform-spacing feature, we propose an APSK optimization method based on the uniform APSK with Gray l...Traditional Amplitude Phase Shift Keying （APSK） consists of rings with points uniformly spaced. By giving up this uniform-spacing feature, we propose an APSK optimization method based on the uniform APSK with Gray labeling （Gray-APSK）. The aim of the optimization is to maximize the Generalized Mutual Information （GMI） of Bit-Interleaved Coded Modulation （BICM） for the targeted code rate and channel. We show that our optimized non-uniform APSK could offer further performance gain compared with the conventional uniform Gray-APSK and considerably outperforms the traditional quadrature amplitude modulation at the targeted SNR and channel.展开更多
为了研究Polar码在编码调制(CM)系统中的性能,提出了一种基于Polar码的比特交织编码调制(BICM)系统.分析了高斯白噪声(AWGN)信道中不同调制方式对系统误比特率(BER)性能的影响,并将所提系统的BER性能与基于低密度奇偶校验(LDPC)码的BIC...为了研究Polar码在编码调制(CM)系统中的性能,提出了一种基于Polar码的比特交织编码调制(BICM)系统.分析了高斯白噪声(AWGN)信道中不同调制方式对系统误比特率(BER)性能的影响,并将所提系统的BER性能与基于低密度奇偶校验(LDPC)码的BICM系统性能进行了对比.仿真结果表明,在QPSK调制下,基于Polar码的BICM系统与基于Polar码的无编码调制系统的BER曲线几乎完全重合;而在16QAM调制下,当码长较大时,基于Polar码的BICM系统较基于Polar码的无编码调制系统最大节省0.8 d B的比特信噪比.当信道编码码长为1 024、码率为0.5时,在中高比特信噪比区域上,基于Polar码的BICM系统可比基于LDPC码的BICM系统获得至少2 d B的比特信噪比增益.展开更多
为了提高LoRa在衰落信道下的误码率性能,该文设计了一种轻量级的增强型长距离(EnLoRa)物理层。首先,采用循环码移位键控(CCSK)作为纠错码,级联对角矩阵交织和啁啾扩频(CSS)调制技术,构造了一种新的比特交织编码调制(BICM)结构。然后,基...为了提高LoRa在衰落信道下的误码率性能,该文设计了一种轻量级的增强型长距离(EnLoRa)物理层。首先,采用循环码移位键控(CCSK)作为纠错码,级联对角矩阵交织和啁啾扩频(CSS)调制技术,构造了一种新的比特交织编码调制(BICM)结构。然后,基于该结构,提出了一种基于比特对数似然比信息的软CSS解调和软译码算法,并将译码输出后的外信息作为先验信息反馈至解调模块,进行迭代译码。仿真结果表明,与相同码率的LoRa系统对比,EnLoRa系统在高斯信道下的编码增益提高了0.8 dB,在瑞利信道下的编码增益提高了7 dB。在此基础之上,通过多次迭代译码,还可以获得最大2.5 d B的额外收益。时间复杂度增加不到10%,空间复杂度增幅可忽略不计。该方法可望进一步降低物联网节点的功耗,在室内、市区和工业等复杂多径场景具有较大的应用价值。展开更多
基金supported by the China Electric Power Research Institute (CEPRI) (No. TX71-13-007)Science Fund for Creative Research Groups of NSFC (No. 61321061)
文摘Traditional Amplitude Phase Shift Keying （APSK） consists of rings with points uniformly spaced. By giving up this uniform-spacing feature, we propose an APSK optimization method based on the uniform APSK with Gray labeling （Gray-APSK）. The aim of the optimization is to maximize the Generalized Mutual Information （GMI） of Bit-Interleaved Coded Modulation （BICM） for the targeted code rate and channel. We show that our optimized non-uniform APSK could offer further performance gain compared with the conventional uniform Gray-APSK and considerably outperforms the traditional quadrature amplitude modulation at the targeted SNR and channel.
文摘为了研究Polar码在编码调制(CM)系统中的性能,提出了一种基于Polar码的比特交织编码调制(BICM)系统.分析了高斯白噪声(AWGN)信道中不同调制方式对系统误比特率(BER)性能的影响,并将所提系统的BER性能与基于低密度奇偶校验(LDPC)码的BICM系统性能进行了对比.仿真结果表明,在QPSK调制下,基于Polar码的BICM系统与基于Polar码的无编码调制系统的BER曲线几乎完全重合;而在16QAM调制下,当码长较大时,基于Polar码的BICM系统较基于Polar码的无编码调制系统最大节省0.8 d B的比特信噪比.当信道编码码长为1 024、码率为0.5时,在中高比特信噪比区域上,基于Polar码的BICM系统可比基于LDPC码的BICM系统获得至少2 d B的比特信噪比增益.
文摘为了提高LoRa在衰落信道下的误码率性能,该文设计了一种轻量级的增强型长距离(EnLoRa)物理层。首先,采用循环码移位键控(CCSK)作为纠错码,级联对角矩阵交织和啁啾扩频(CSS)调制技术,构造了一种新的比特交织编码调制(BICM)结构。然后,基于该结构,提出了一种基于比特对数似然比信息的软CSS解调和软译码算法,并将译码输出后的外信息作为先验信息反馈至解调模块,进行迭代译码。仿真结果表明,与相同码率的LoRa系统对比,EnLoRa系统在高斯信道下的编码增益提高了0.8 dB,在瑞利信道下的编码增益提高了7 dB。在此基础之上,通过多次迭代译码,还可以获得最大2.5 d B的额外收益。时间复杂度增加不到10%,空间复杂度增幅可忽略不计。该方法可望进一步降低物联网节点的功耗,在室内、市区和工业等复杂多径场景具有较大的应用价值。
