随着通信技术的飞速发展, 光通信系统也对传输距离、信道容量以及传输速率有着更高的要求, 而想要解决这些问题, 则需要研究性能更加优良的FEC码型方案。级联码是诸多码型中纠正突发和随机错误性能较好, 且可以保持较低冗余度的一种, 因此成为主要研究对象。在国际电联G.975.1标准的级联码基础上提出了两种新型RS-BCH编码, 在理论上对其进行了对比分析, 并进行相应的建模仿真, 其中一种是RS(255,239)码与BCH(31,16)码相结合的级联码, 而另一种是RS(255,239)码与BCH(511,448)码相结合的级联码, 这两种级联码与单一RS(255,239)编码以及原码的纠错性能相比有较大提升, 且后者冗余度适中, 易于实现, 更加适合于高速传输的光通信系统。
光纤通信 信道编码 RS编码 BCH编码 级联码 optical fiber communication channel coding RS code BCH code concatenated code
为了提升系统误比特率, 减小基线漂移以及海水信道的吸收散射等特性对光信号产生的影响, 采用了基于水下发光二极管(LED)光通信系统的低密度奇偶校验码(LDPC)-里所(RS)级联交织码方案, 在模拟水下LED光通信实验系统的情况下, 分析码字方案中RS码、LDPC码以及交织参量对系统误比特率性能的影响, 得到了级联交织码方案的优化参量, 并进行了实验模拟验证。结果表明, 优化后的级联交织码系统与未编码系统、RS码系统、LDPC码系统相比分别可获得3.8dB, 2dB, 1.2dB的增益, 可有效提高系统的误比特率性能。该研究为提高水下无线光通信系统的可靠性提供了参考。
光通信 基线漂移 级联码 交织 optical communication baseline drift cascaded code interleave
重庆理工大学电气与电子工程学院, 重庆 400054
针对多输入多输出自由空间光通信系统中误码扩散的问题,提出一种卢比变换码与奇偶检验码级联的级联码方案,该方案通过在卢比变换编码包后增加一位校验元来定位并删除其中错误的编码包,同时仿真比较卢比变换码与级联码的性能。在不同多输入多输出组数和通信距离的系统下对级联码进行仿真验证,模拟不同大气湍流强度信道。仿真结果表明:译码开销不超过0.5时,级联码可提升译码成功率;在相同湍流环境下,相比于天线个数为2×2的系统,天线个数为3×3的系统大约有3 dB的编码增益,且采用级联码后,当误码率为10
-5左右时,编码增益提升范围为0.5 dB~2 dB;在强湍流环境下,当天线个数相同时,随着通信距离的增大,相比于卢比变换码,级联码仍有一定的编码增益优势。
光通信 级联码 多输入多输出自由空间光通信 误码扩散 误码率 通信距离
重庆邮电大学 光纤通信技术重点实验室, 重庆 400065
基于SCG(4,k)码的构造方法对SCG-LDPC码进行优化改进, 构造一种适用于光通信系统的新颖LDPC(3969,3720)码, 通过增大其码长, 构造码率为95.1%的新颖SCG-LDPC(6561,6240)码, 使其码率更符合光通信系统的高码率要求。并用SCG-LDPC(6561,6240)码与码率为94.5%的BCH(127,120)码进行级联, 构造出一种新颖的BCH(127,120)+LDPC(6561,6240)级联码。仿真分析表明: 在误码率为10-7时, 新构造的BCH(127,120)+LDPC(6561,6240)级联码的净编码增益比已广泛应用于光通信系统的经典RS(255,239)码和SCG-LDPC(6561,6240)码分别提高了2.27dB和0.49dB。因而该级联码更适合于光通信系统。
低密度奇偶校验码 级联码 净编码增益 光通信系统 SCG(4 SCG(4 k) k) LDPC codes concatenated code NCG optical communication systems
浙江工商大学信息与电子工程学院, 杭州 310018
量子编码定理证明信道在没有辅助资源的情况下其量子容量等于规整化相干信息的最大值。一般泡利信道是最普遍使用的信道模型,其量子容量目前无法准确计算,只能用多信道相干信息去逼近。本文应用量子图态级联编码,得到一般泡利信道在该编码输入下的多信道相干信息的公式,能够有效计算一般泡利信道量子容量的逼近值和信道传输量子信息的噪声容限。计算速度比Monte Carlo算法提高三个数量级。
量子容量 图态基 级联码 相干信息 quantum capacity graph-state basis concatenated code coherent information
进行光传输系统发展趋势和级联码理论分析与探讨之后，基于传统级联码方案，提出一种适用于光传输系统的新颖交织型级联码方案。通过仿真分析表明: 相对于传统级联码方案而言，由该新颖的交织型级联码方案所构造的级联码是一种纠错性能优良、冗余度适中、易于实现的码型。因而，这种改进的新颖交织型级联码方案更适用于光传输系统的实际应用要求。
光传输系统 交织型级联码 传统型级联码 误码率 optical transmission systems interleaved type concatenated code traditional concatenated code bit error rate
电子科技大学 光电信息学院, 四川 成都 610054
根据高速光通信系统对于OSNR (光信噪比)的要求, 提出了一种基于非规则LDPC(低密度单奇偶校验)长码的Super-FEC(超级前向纠错)方案。Super-FEC方案采用以不同进制的BCH(博斯-查德胡里-霍昆格姆)码为外码, LDPC码为内码的级联方式。针对系统不同的码率需求, 分别设计了不同的级联构造形式。仿真结果表明, 这些Super-FEC方案的净编码增益为6.18~7.63 dB, 高于传统方案。
高速光通信 超级前向纠错 博斯-查德胡里-霍昆格姆 低密度单奇偶校验 级联码 high-rate optical communication Super-FEC BCH LDPC concatenated code
北京航空航天大学 电子信息工程学院,北京 100191
为满足信息传输实时可靠、频谱使用高效灵活等技战术需求,在机间数据链(Intra-Flight Data Link,IFDL)物理层采用了多载波正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)传输体制。针对其抗干扰性能不足的问题,在突发干扰下对系统可靠性理论分析的同时,采用NASA提出的(255,223)Reed Solomon(RS)-(2,1,7)卷积“标准级联码”,并与符号卷积交织相结合构成了前向纠错(Forward Error Correction,FEC)级联码方案。仿真结果表明,级联码OFDM系统在一定误码率下、不同IFDL信道环境中,均可获得较高编码增益,从而有效增强了机间数据链OFDM系统可靠性。此外,通过机载定向天线低截获传输,在保证隐蔽性的同时可进一步抑制多径衰落及跟踪干扰。
机间数据链 RS-卷积级联码 抗干扰 突发干扰 Intra-Flight Data Link (IFDL) Reed Solomon-convolution concatenated code anti-jamming burst interference OFDM OFDM
1 重庆大学,光电工程学院,重庆,400044
2 重庆邮电大学,光纤通信技术重点实验室,重庆,400065
基于级联码对光通信系统中级联码特性和ITU-T G.975.1中两种超强前向纠错(SFEC)码型进行分析和研究后,提出了一种新颖的RS(255,239)+BCH(1023,963)级联码型.仿真表明,该码型与ITU-T G.975.1中RS(255,239)+CSOC(k0/n0=6/7,J=8)码相比较,具有更低的冗余度和更好的纠错性能,并且在经过三次迭代且误码率(BER)为10-12时其净编码增益(NCG)比ITU-T G.975.1中RS(255,239)+CSOC(k0/n0=6/7,J=8)码和BCH(3860,3824)+BCH(2040,1930)码要分别大0.60 dB和0.57 dB.因而,它更适用于超长距离、超大容量和超高速的光通信系统中,并可以作为SFEC码的一种候选码型.
级联码 超强前向纠错(SFEC) 净编码增益(NCG) 光通信系统
