面向高可靠低时延通信的信道编码技术研究综述

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作者 蔡穗华 王义文 +1 位作者 白宝明 马啸 《电子学报》 北大核心 2025年第2期629-644,共16页

高可靠低时延通信技术是目前无线通信领域的热点问题之一,其关键在于高性能的中短码长信道编码技术的实现.与以往长码设计不同的是,在有限码长下,编码速率受误码率性能制约,因而需要针对性地进行编码构造、译码算法设计以及编码性能分... 高可靠低时延通信技术是目前无线通信领域的热点问题之一,其关键在于高性能的中短码长信道编码技术的实现.与以往长码设计不同的是,在有限码长下,编码速率受误码率性能制约,因而需要针对性地进行编码构造、译码算法设计以及编码性能分析与优化.目前已有面向中短码长的极化码、咬尾卷积码等编码技术的研究,但主要都是面向特定码长码率的优化设计,难以满足实际应用对灵活编码参数的要求.基于此,本文对中短码长编码技术进行全面归纳梳理与深度探讨分析,首先综述了现有有限码长编码性能界的理论分析方法,随后对近年来提出的编码技术进行了梳理,并分析比较每种编码技术的优缺点,最后详细探讨了针对低时延高可靠场景的新型编码技术,并对未来研究方向与发展趋势进行探讨和展望. 展开更多

关键词 信道编码 高可靠低时延通信 列表译码 有限码长容量 极化码 咬尾卷积码 双向叠加编码传输

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联合网络编码和叠加编码的协作发射策略 被引量：2

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作者 王海荣 黄永明 杨绿溪 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期1-9,共9页

提出一种联合网络编码和叠加编码的协作发射策略。对传统的解码转发中继采用网络编码可以提高频谱效率,这是因为放宽了不同数据流之间的正交约束并且可通过预编码/波束形成技术减轻由此带来的干扰。与基于信道状态信息获得近似最优性能... 提出一种联合网络编码和叠加编码的协作发射策略。对传统的解码转发中继采用网络编码可以提高频谱效率,这是因为放宽了不同数据流之间的正交约束并且可通过预编码/波束形成技术减轻由此带来的干扰。与基于信道状态信息获得近似最优性能但计算繁重的波束形成策略相比,提出利用叠加编码思想确定网络预编码处理向量,该方法无需发射端预知CSI因而大大减小了计算复杂度。理论分析和仿真结果同时表明,所提策略可获得与基于CSI近似最优的线性网络预编码和脏纸网络预编码策略极为相近的性能。 展开更多

关键词 网络编码 叠加编码 协作发射 预编码

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基于叠加编码及多用户调度的高斯传输信道优化算法 被引量：2

3

作者 宋海龙 张书真 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2015年第6期1537-1540,1584,共5页

为了提高高斯传输信道的数据传输效率,提出了一种基于叠加编码及多用户调度的高斯传输信道优化算法(MGSC)。首先,该算法提出了高斯传输信道的系统模型,分析源-端的距离概率密度函数和累积分布函数以及用户的平均功率增益;接着,在高斯传... 为了提高高斯传输信道的数据传输效率,提出了一种基于叠加编码及多用户调度的高斯传输信道优化算法(MGSC)。首先,该算法提出了高斯传输信道的系统模型,分析源-端的距离概率密度函数和累积分布函数以及用户的平均功率增益;接着,在高斯传输信道上采用最优的叠加编码与连续干扰消除的方法,并根据各个用户的效用函数来执行最佳的功率和速率分配,并通过概率优化方法来对信道用户进行选择,接入最佳的传输信道;最后,实验仿真结果表明,在信道接入用户变化的情况下,相比双向中继信道无线信号和功率传输优化算法(TWRC)以及基于矩阵与格球解码(LSD)技术的数据传输算法,MGSC的信道总数据传输速率分别提升10.2%和21.7%,并且信道增益的平均效果分别高出5.7%和6.4%。因此,MGSC在信道传输速率和信道增益上有较好的优化效果。 展开更多

关键词 高斯传输信道 叠加编码 多用户调度 数据传输速率

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一种基于叠加编码的协作传输协议 被引量：1

4

作者 芮雄丽 曹雪虹 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2020年第12期3736-3738,共3页

针对传统三节点协作通信模型虽简单易行,但其中两阶段协作传输过程中中继节点通常无偿为源节点转发数据,存在频谱效率低的缺点,基于解码转发(decode and forward,DF)协作协议,以提高系统传输速率为目标,利用链路层控制信息的交换获得链... 针对传统三节点协作通信模型虽简单易行,但其中两阶段协作传输过程中中继节点通常无偿为源节点转发数据,存在频谱效率低的缺点,基于解码转发(decode and forward,DF)协作协议,以提高系统传输速率为目标,利用链路层控制信息的交换获得链路状态信息(channel statue information,CSI),提出一种基于叠加编码的协作通信机制。协作中,允许中继节点在转发源节点数据的同时,利用叠加编码进行自身数据的发送,通过灵活调整叠加编码时的功率分配,保证系统的传输速率。仿真结果表明,该机制能有效提高系统的传输速率。 展开更多

关键词 协作传输 叠加编码 功率分配 速率 解码转发

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基于网络编码与叠加编码技术的双向四节点中继协作传输策略 被引量：1

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作者 贾向东 杨龙祥 《电信科学》 北大核心 2010年第5期72-77,共6页

本文讨论和研究了高频谱效率的双向四节点无线网络中继协作策略。其系统模型为线型放置的4个节点要通过中间2个节点的协作来实现两组数据的交换,系统中的4个节点均采用单天线半双工传输方式,整个传输周期由4个时隙构成。基于该系统模型... 本文讨论和研究了高频谱效率的双向四节点无线网络中继协作策略。其系统模型为线型放置的4个节点要通过中间2个节点的协作来实现两组数据的交换,系统中的4个节点均采用单天线半双工传输方式,整个传输周期由4个时隙构成。基于该系统模型,本文给出了3种不同的实现策略,并对它们可获得的速率范围进行了分析。 展开更多

关键词 无线通信 叠加编码 网络编码 协作 感知接收

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基于叠加编码的协作传输与性能分析 被引量：1

6

作者 芮雄丽 曹雪虹 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期172-177,共6页

针对传统三节点协作通信模型中的中继节点无偿为源节点转发数据,造成频谱效率降低的问题,基于解码转发协作协议,提出一种基于叠加编码的协作传输模式,并对其传输速率和中断概率进行分析。该模式利用链路层控制信息的交换获得链路状态信... 针对传统三节点协作通信模型中的中继节点无偿为源节点转发数据,造成频谱效率降低的问题,基于解码转发协作协议,提出一种基于叠加编码的协作传输模式,并对其传输速率和中断概率进行分析。该模式利用链路层控制信息的交换获得链路状态信息,以提高系统传输速率为目标,在中继处利用叠加编码将中继信息与源节点信息进行叠加发送。仿真结果表明,与传统三节点协作传输模式相比,该传输模式能够有效提高系统的传输速率。 展开更多

关键词 协作传输 叠加编码 性能分析 传输速率 解码转发

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多层分组叠加有限制特征编码

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作者 皮德常 秦小麟 王宁生 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2001年第5期548-550,共3页

本文首先对叠加编码特征抽取方法作了探讨 ,对分组特征文件构造和多层叠加特征抽取做了比较 ,分析了各自的优缺点 .在分析的基础上提出了一种多层分组有限制叠加特征抽取方案 ,指出了特征节点二元带因子Ω (K,S(h) )结构并分析了其运作... 本文首先对叠加编码特征抽取方法作了探讨 ,对分组特征文件构造和多层叠加特征抽取做了比较 ,分析了各自的优缺点 .在分析的基础上提出了一种多层分组有限制叠加特征抽取方案 ,指出了特征节点二元带因子Ω (K,S(h) )结构并分析了其运作机制 ;最后对该方法做了算法分析并对 WWW意义做了展望 . 展开更多

关键词 特征文件 数据库 多层分组叠加编码 分组特征 信息检索

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叠加去噪自动编码器结合深度神经网络的心电图信号分类方法 被引量：9

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作者 颜菲 胡玉平 《计算机应用与软件》 北大核心 2019年第4期178-185,共8页

针对现有心电图信号分类方法精度较低,模型训练收敛速度较慢的缺点,提出一种基于叠加去噪自动编码器和深度神经网络方法的新型分类方法。该方法采用无监督学习方式,利用带有稀疏约束的叠加去噪自动编码器,实现心电图原始数据的特征学习... 针对现有心电图信号分类方法精度较低,模型训练收敛速度较慢的缺点,提出一种基于叠加去噪自动编码器和深度神经网络方法的新型分类方法。该方法采用无监督学习方式,利用带有稀疏约束的叠加去噪自动编码器,实现心电图原始数据的特征学习。基于深度神经网络对信号进行分类,同时利用监督式自主学习微调方法对神经网络权重进行适时调整,从而保证信号分类的精度和质量。利用三个机构的经典数据库对该方法进行实验研究,并与目前两种最新的方法进行对比。实验结果证明,该方法在专家标记样本较少的情况下,仍能明显提高心电图数据分类的准确率,同时加快训练时的收敛速度。 展开更多

关键词 心电图 信号分类 深度神经网络 叠加去噪自动编码器 权重自动调节

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多层叠加LDPC码编码调制技术 被引量：5

9

作者 王秀妮 马啸 白宝明 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1536-1541,共6页

本文提出了一种多层叠加LDPC码编码调制系统.与传统的基于速率分配的多层编码调制技术相比,多层叠加编码调制系统具有很好的对称性和可扩展性.通过分析比较Turbo码译码算法与LDPC码的译码算法的复杂度,本文指出了多层叠加LDPC码编码调... 本文提出了一种多层叠加LDPC码编码调制系统.与传统的基于速率分配的多层编码调制技术相比,多层叠加编码调制系统具有很好的对称性和可扩展性.通过分析比较Turbo码译码算法与LDPC码的译码算法的复杂度,本文指出了多层叠加LDPC码编码调制系统具有译码简单,易于实现的优点.实验结果表明,多层叠加LDPC码编码调制系统可以在不牺牲带宽的同时获得较好的性能. 展开更多

关键词 LDPC码 多层叠加编码调制 TURBO码

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叠加编码技术在水声OFDM通信系统中的应用研究 被引量：3

10

作者 王华奎 孙海信 +1 位作者 蒯小燕 吴碧 《声学技术》 CSCD 北大核心 2015年第6期501-504,共4页

正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)通信技术由于具有频谱利用率高、抗多径能力强等优点,成为当前水声通信的研究重点和热点。在保证鲁棒性能的前提下,为了能够进一步提高其吞吐量,将叠加编码(Superpositio... 正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)通信技术由于具有频谱利用率高、抗多径能力强等优点,成为当前水声通信的研究重点和热点。在保证鲁棒性能的前提下,为了能够进一步提高其吞吐量,将叠加编码(Superposition Coding,SC)技术应用于水声OFDM通信系统中,在保证基本信号的同时获得额外的信息。仿真结果和水池实验结果表明:通过选择合适的功率分配因子,叠加编码在保证两路信号误比特率性能的前提下,可以提高系统的吞吐量,具有很好的应用前景。 展开更多

关键词 正交频分复用 叠加编码 吞吐量 水声通信

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基于叠加编码的时间压缩转发中继协议

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作者 石苏龙 杨龙祥 朱洪波 《南京邮电大学学报（自然科学版）》 北大核心 2014年第5期34-40,共7页

传统重复编码解码转发中继具有简单、易实现的特点,在无线通信中得到了广泛的研究。重复编码的采用使得中继接收和转发必须占用同等的信道资源,这在中继信道各链路质量存在差异的情况下会导致系统频谱效率低下。为此,文中提出了一种基... 传统重复编码解码转发中继具有简单、易实现的特点,在无线通信中得到了广泛的研究。重复编码的采用使得中继接收和转发必须占用同等的信道资源,这在中继信道各链路质量存在差异的情况下会导致系统频谱效率低下。为此,文中提出了一种基于叠加编码的中继协议,利用叠加编码在信息速率调节方面的灵活性,既保证重复编码的使用,又允许对中继转发时间进行适当压缩,进而均衡各链路负载。理论分析及仿真表明,在信源及中继至信宿的组合链路较好的情形下,基于叠加编码的中继协议实现了更高的频率利用率。 展开更多

关键词 中继 解码转发 重复编码 叠加编码 频率利用率

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基于改进叠加自动编码器轴承智能故障诊断方法 被引量：4

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作者 陈国成 张建 菅光雷 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2022年第1期156-161,共6页

有效的智能故障诊断模型已经成为机械设备故障预测与健康管理的研究热点,故障诊断模型建立的重点工作是学习高分辨率的故障特征,传统方法往往过多依赖于人工或者先验知识,故急需以一种智能方式从输入信号中自动地提取特征。首先利用SAE... 有效的智能故障诊断模型已经成为机械设备故障预测与健康管理的研究热点,故障诊断模型建立的重点工作是学习高分辨率的故障特征,传统方法往往过多依赖于人工或者先验知识,故急需以一种智能方式从输入信号中自动地提取特征。首先利用SAE从振动信号的频谱中学习特征,并选用L1正则化约束SAE的学习能力防止模型产生过拟合现象;随后选用Softmax回归函数建立故障分类器,将提取的信号特征输入其中实现故障类型的分类。最后通过一组滚动轴承实验数据对所提方法的准确性进行验证,实验结果显示这种深度神经网络方法在进行轴承智能故障诊断时能够直接从频域信号中学习出高分辨率特征,并且能够达到98.93%的测试准确率,优于对比方法。 展开更多

关键词 故障诊断 频域信号 叠加自动编码器 L1正则化 Softmax回归

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双向NOMA四节点中继协作系统的信息新鲜度分析

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作者 牛夏秧 贾向东 +1 位作者 张亮 薛凯来 《电讯技术》 北大核心 2025年第7期1129-1137,共9页

采用信息年龄(Age of Information,AoI)作为双向通信信息新鲜度度量的性能指标。结合非正交多址接入(Non-orthogonal Multiple Access,NOMA)技术、物理层网络编码(Physical-layer Network Coding,PNC)技术、自动重传请求(Automatic Repe... 采用信息年龄(Age of Information,AoI)作为双向通信信息新鲜度度量的性能指标。结合非正交多址接入(Non-orthogonal Multiple Access,NOMA)技术、物理层网络编码(Physical-layer Network Coding,PNC)技术、自动重传请求(Automatic Repeat Request,ARQ)协议等,构建了一个双向NOMA四节点中继协作系统,设计了双向叠加编码中继协作(Superposition Coding Relay-assisted,SC-RA)传输策略以及双向联合叠加编码和物理层网络编码中继协作(Joint Physical-layer Network Coding and Superposition Coding Relay-assisted,JNSC-RA)传输策略,分别采用四时隙与三时隙传输机制,在一个传输周期内,通过两个中继节点协作来实现两组信息的传输。分别对每种策略下的平均信息年龄(Average Age of Information,AAoI)进行了分析,并对解析表达式进行了建模。仿真表明,双向SC-RA策略更适合对称信道,AAoI可降低9.09%,且在功率分配因子为0.9时,AAoI取得最优解;双向JNSC-RA策略更适合非对称信道,AAoI可降低10%,且在信噪比大于8 dB时较双向SC-RA策略对AAoI的降低明显。 展开更多

关键词 非正交多址接入(NOMA) 双向通信 信息年龄 叠加编码 自动重传请求协议

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基于多层叠加传输的超奈奎斯特传输方案 被引量：4

14

作者 李双洋 平磊 +1 位作者 白宝明 马啸 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第9期86-94,共9页

超奈奎斯特(FTN,faster-than-Nyquist)传输技术作为一种能够有效提高系统频谱利用率的手段,受到了广泛的关注。针对该技术在信号检测中所具有的检测复杂度高的缺陷,提出一种基于多层叠加传输的FTN传输系统。通过理论推导给出了其每层最... 超奈奎斯特(FTN,faster-than-Nyquist)传输技术作为一种能够有效提高系统频谱利用率的手段,受到了广泛的关注。针对该技术在信号检测中所具有的检测复杂度高的缺陷,提出一种基于多层叠加传输的FTN传输系统。通过理论推导给出了其每层最佳编码方案的选择依据,并通过仿真证明在每一层码率与功率同时变化的性能优于仅功率发生变化的情形,仿真结果同时表明在脉冲成形函数的滚降系数不为0的条件下,该系统的性能优于级联了更大星座的正交传输系统的性能。 展开更多

关键词 超奈奎斯特传输 多层结构 逐次干扰抵消 叠加编码 检测算法

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多基站无线非正交多址接入的平滑视频流传输算法 被引量：1

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作者 朱志强 徐朝农 朱东辉 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期313-322,共10页

视频服务需求的快速增长对于视频流畅播放提出了巨大挑战,从用户体验角度分析,视频播放中的卡顿时间可能是最重要指标之一。随着5G网络技术的发展,非正交多址接入(NOMA)技术被重点关注,NOMA技术具有叠加编码和连续干扰消除2个特点,根据... 视频服务需求的快速增长对于视频流畅播放提出了巨大挑战,从用户体验角度分析,视频播放中的卡顿时间可能是最重要指标之一。随着5G网络技术的发展,非正交多址接入(NOMA)技术被重点关注,NOMA技术具有叠加编码和连续干扰消除2个特点,根据这2个特点实现数据的并行传输。利用NOMA技术的并行传输能力来提高基站为用户提供视频的实时性。在用户需求视频名称和视频分辨率给定的情况下,通过联合基站-用户配对方式和基站功率分配来降低视频播放时的卡顿时间。通过对问题进行建模,并提出1个两步启发式算法对问题进行求解,第1步为确定基站与用户的配对方式,第2步为分配基站的发射功率。实验结果表明,基于NOMA的传输调度方案与传统的传输调度方案相比,用户需求的平均卡顿时间有明显的下降,相对于在不采用NOMA机制时,在2-SIC接收机情况下,用户平均卡顿时间减少了55.56%。 展开更多

关键词 卡顿时间 非正交多址接入 视频传输 叠加编码 功率分配

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螺旋坐标下的因子分解合成炮叠前深度偏移 被引量：2

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作者 张文生 张关泉 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期520-525,共6页

在合成炮叠前深度偏移的基础上 ,提出了一种高效的合成炮叠前深度偏移方法 ,即在螺旋坐标下用因子分解进行波场外推的混合法 .用因子分解进行波场外推分为因果过程和反因果过程两个显式求解过程 .这种螺旋坐标下的显式求解过程 ,提高了... 在合成炮叠前深度偏移的基础上 ,提出了一种高效的合成炮叠前深度偏移方法 ,即在螺旋坐标下用因子分解进行波场外推的混合法 .用因子分解进行波场外推分为因果过程和反因果过程两个显式求解过程 .这种螺旋坐标下的显式求解过程 ,提高了波场外推的效率 .根据相位编码原理 ,对多个射线参数的合成波场进行了编码叠加 ,基于射线参数实现了MPI并行计算 ,进一步提高了计算效率 .在推导了有关公式并进行定量分析之后 ,对Marmousi复杂模型进行了计算 ,并作了比较 ,结果表明本文方法具有精度高和速度快的特点 ,可用于实际资料的计算 . 展开更多

关键词 螺旋坐标 因子分解 叠前深度偏移 波场合成 编码叠加 混合法 波场外推 地震勘探 精细成像 地震资料处理

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双向四节点中继协作传输策略性能分析 被引量：1

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作者 贾向东 傅海阳 杨龙祥 《南京邮电大学学报（自然科学版）》 2010年第5期26-32,共7页

讨论和研究了高频谱效率的双向四节点无线网络中继协作策略。其系统模型为线型放置的4个节点要通过中间2个节点的中继协作来实现2组数据的交换。基于该系统模型,给出了只采用叠加编码技术的双向中继传输策略(SC-relaying)和联合网络编... 讨论和研究了高频谱效率的双向四节点无线网络中继协作策略。其系统模型为线型放置的4个节点要通过中间2个节点的中继协作来实现2组数据的交换。基于该系统模型,给出了只采用叠加编码技术的双向中继传输策略(SC-relaying)和联合网络编码与叠加编码的双向中继协作传输策略(JNSC-relaying),并对它们可获得的速率范围和吞吐量性能做了分析和讨论。数值分析结果表明,在可获得的速率范围性能方面,JNSC-relaying策略并没有明显的优势;然而在吞吐量性能方面,JNSC-relaying策略可获得明显的性能改进。 展开更多

关键词 无线通信 叠加编码 网络编码 吞吐量

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H.265帧内模式判决并行计算方法研究与实现 被引量：2

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作者 李申 柴志雷 +2 位作者 严伟 夏珺 赵建斌 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2018年第11期2523-2527,共5页

针对H.265帧内编码算法编码速度慢的问题,基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)设计了一种并行帧内模式判决架构.首先通过理论推导,证明可以将多层次多尺度编码块的模式判决问题转化为单一层次多个小尺度编码块模式判决的叠加问题;其次,在编... 针对H.265帧内编码算法编码速度慢的问题,基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)设计了一种并行帧内模式判决架构.首先通过理论推导,证明可以将多层次多尺度编码块的模式判决问题转化为单一层次多个小尺度编码块模式判决的叠加问题;其次,在编码块内部通过细粒度并行实现快速模式判决,在编码块之间通过窗口流水方式实现快速处理;最终在FPGA上设计并实现了该帧内快速模式判决架构.实验结果表明,本文算法最高可达到93.6x的加速比,且编码后的视频质量损失较小(PSNR平均降低0.71dB). 展开更多

关键词 视频编码 FPGA 模式判决 编码块叠加 细粒度并行

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基于功率域复用的低轨卫星多址技术及性能分析

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作者 李田 李国彦 +4 位作者 李辉 侯睿 郝学坤 岳新伟 李刚 《无线电通信技术》 2020年第5期591-597,共7页

针对低轨卫星通信系统中转发器带宽资源紧缺问题,提出了基于功率域复用的多址传输方法。通过挖掘低轨卫星发射信号方向角对等效信道增益带来的影响,设计基于功率因子差异的多信号叠加编码方法,实现波束中心用户和波束边缘用户信息的共... 针对低轨卫星通信系统中转发器带宽资源紧缺问题,提出了基于功率域复用的多址传输方法。通过挖掘低轨卫星发射信号方向角对等效信道增益带来的影响,设计基于功率因子差异的多信号叠加编码方法,实现波束中心用户和波束边缘用户信息的共载波传输。为验证所设计方法的优势,推导了功率域复用方法和传统频分多址方法所能提供的遍历和速率的解析表达式,并进一步分析了两用户信道增益差异对该方法的性能增益影响。仿真结果证明了所推导的解析表达式的正确性,相对传统频分多址方法,该方法可提供更高的遍历和速率。 展开更多

关键词 低轨卫星通信 功率域复用 叠加编码 遍历和速率 性能增益

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