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用于新型符号的频偏补偿和解调的算法与电路
1
作者
林敏
史靖炜
+2 位作者
丁福建
姜帆
陈潇
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期121-129,共9页
为提高传统脉冲位置调制(pulse position modulation,PPM)符号的频谱效率,提出了一种新型码片内4-PPM符号调制方法,在实现1 Gbit/s通信速率的同时,又大大减少所需频谱资源。可在解调时,该符号调制的误码率性能受到发射端时钟和接收端本...
为提高传统脉冲位置调制(pulse position modulation,PPM)符号的频谱效率,提出了一种新型码片内4-PPM符号调制方法,在实现1 Gbit/s通信速率的同时,又大大减少所需频谱资源。可在解调时,该符号调制的误码率性能受到发射端时钟和接收端本地时钟之间的频率偏移的极大影响。针对此问题,又提出了一种在模拟域对该符号进行频偏补偿,并实现符号同步和高速数据解调的算法与电路。该电路系统通过消除接收数据和本地时钟的初始相差、提取两者的频偏信息、周期性改变本地时钟的瞬时相位3步实现频偏补偿,并同时在第3步利用本地时钟对接收数据进行解调。为提高相位插值器(phase interpolator,PI)的线性度,本文将延迟锁定环与PI相结合。在2π的插值范围内,实现插值区间32个,插值步长992个,分辨率2.016 ps,最大差分非线性(differential nonlinearity,DNL)0.183°,最大积分非线性(integral nonlinearity,INL)0.325°。此外,本文提出的相位控制算法有效避免了由电流毛刺所引起的输出相位突变。电路基于UMC 40 nm CMOS RF LP工艺进行设计与仿真。仿真结果表明:本文所提出的算法与电路,在典型工艺角下,将接收数据和本地时钟间的50×10^(-6)频率偏差度降至1.03×10^(-6),频偏补偿准确度达到97.94%,并实现1 Gbit/s的解调速率。该方法对高速PPM数据同步与解调具有良好的工程应用价值。
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关键词
脉冲位置调制
码片内脉冲位置调制
符号同步
频偏补偿
数据解调
相位插值器
延迟锁定环
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职称材料
应用于H.26X的通用无损帧内编码优化算法
被引量：
4
2
作者
林敏
林庆毫
+1 位作者
翁晓雨
陈国捷
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第8期125-131,共7页
在H.26X系列视频编码标准的无损压缩方案中,通过帧内预测得到的预测残差仍具有较强的空间相关性,直接参与熵编码将导致编码效率下降。与自然图像不同,帧内预测残差的空间相关性体现为含有丰富的边缘特征。为利用帧内预测残差特殊的空间...
在H.26X系列视频编码标准的无损压缩方案中,通过帧内预测得到的预测残差仍具有较强的空间相关性,直接参与熵编码将导致编码效率下降。与自然图像不同,帧内预测残差的空间相关性体现为含有丰富的边缘特征。为利用帧内预测残差特殊的空间相关性,进一步降低其空域冗余,提高视频帧内编码的效率,提出一种通用的基于残差中值边缘检测的无损帧内编码算法。算法首先对帧内预测残差逐点进行边缘检测,通过分析临近点的数值特征,使用中值边缘检测算法得到当前点的预测值;然后,对比预测值与原始残差值,得到新的预测残差;最后,为确保编码新的预测残差能够提高压缩率,依照当前编码单元的能量是否降低来快速判断是否使用新的残差进行熵编码。实验结果表明:经过该算法处理的编码单元具有更低的空域冗余和残差能量,从而可降低熵编码后的码率。经统计,在H.265与最新的H.266标准中应用提出的优化算法,帧内预测残差的能量平均降低67.9%,平均码率分别降低7.04%和5.98%,同时编解码时间变化细微,具有显著的实用价值。
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关键词
无损视频压缩
帧内编码
预测残差
高性能视频编码
多功能视频编码
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职称材料
题名
用于新型符号的频偏补偿和解调的算法与电路
1
作者
林敏
史靖炜
丁福建
姜帆
陈潇
机构
特种
光纤与
光
接入网
重点
实验室
(
上海大学
)
出处
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期121-129,共9页
基金
国家重点研发计划(2019YFB2204500)。
文摘
为提高传统脉冲位置调制(pulse position modulation,PPM)符号的频谱效率,提出了一种新型码片内4-PPM符号调制方法,在实现1 Gbit/s通信速率的同时,又大大减少所需频谱资源。可在解调时,该符号调制的误码率性能受到发射端时钟和接收端本地时钟之间的频率偏移的极大影响。针对此问题,又提出了一种在模拟域对该符号进行频偏补偿,并实现符号同步和高速数据解调的算法与电路。该电路系统通过消除接收数据和本地时钟的初始相差、提取两者的频偏信息、周期性改变本地时钟的瞬时相位3步实现频偏补偿,并同时在第3步利用本地时钟对接收数据进行解调。为提高相位插值器(phase interpolator,PI)的线性度,本文将延迟锁定环与PI相结合。在2π的插值范围内,实现插值区间32个,插值步长992个,分辨率2.016 ps,最大差分非线性(differential nonlinearity,DNL)0.183°,最大积分非线性(integral nonlinearity,INL)0.325°。此外,本文提出的相位控制算法有效避免了由电流毛刺所引起的输出相位突变。电路基于UMC 40 nm CMOS RF LP工艺进行设计与仿真。仿真结果表明:本文所提出的算法与电路,在典型工艺角下,将接收数据和本地时钟间的50×10^(-6)频率偏差度降至1.03×10^(-6),频偏补偿准确度达到97.94%,并实现1 Gbit/s的解调速率。该方法对高速PPM数据同步与解调具有良好的工程应用价值。
关键词
脉冲位置调制
码片内脉冲位置调制
符号同步
频偏补偿
数据解调
相位插值器
延迟锁定环
Keywords
pulse position modulation
Intra-Chip pulse position modulation
symbol synchronization
frequency offset compensation
data demodulation
phase interpolator
delay-locked loop
分类号
TN432 [电子电信—微电子学与固体电子学]
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职称材料
题名
应用于H.26X的通用无损帧内编码优化算法
被引量：
4
2
作者
林敏
林庆毫
翁晓雨
陈国捷
机构
特种
光纤与
光
接入网
重点
实验室
(
上海大学
)
出处
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第8期125-131,共7页
基金
国家重点研发计划(2019YFB2204500)。
文摘
在H.26X系列视频编码标准的无损压缩方案中,通过帧内预测得到的预测残差仍具有较强的空间相关性,直接参与熵编码将导致编码效率下降。与自然图像不同,帧内预测残差的空间相关性体现为含有丰富的边缘特征。为利用帧内预测残差特殊的空间相关性,进一步降低其空域冗余,提高视频帧内编码的效率,提出一种通用的基于残差中值边缘检测的无损帧内编码算法。算法首先对帧内预测残差逐点进行边缘检测,通过分析临近点的数值特征,使用中值边缘检测算法得到当前点的预测值;然后,对比预测值与原始残差值,得到新的预测残差;最后,为确保编码新的预测残差能够提高压缩率,依照当前编码单元的能量是否降低来快速判断是否使用新的残差进行熵编码。实验结果表明:经过该算法处理的编码单元具有更低的空域冗余和残差能量,从而可降低熵编码后的码率。经统计,在H.265与最新的H.266标准中应用提出的优化算法,帧内预测残差的能量平均降低67.9%,平均码率分别降低7.04%和5.98%,同时编解码时间变化细微,具有显著的实用价值。
关键词
无损视频压缩
帧内编码
预测残差
高性能视频编码
多功能视频编码
Keywords
lossless video compression
intra-frame coding
prediction residuals
high efficiency video coding(HEVC)
versatile video coding(VVC)
分类号
TN919.81 [电子电信—通信与信息系统]
在线阅读
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
用于新型符号的频偏补偿和解调的算法与电路
林敏
史靖炜
丁福建
姜帆
陈潇
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
应用于H.26X的通用无损帧内编码优化算法
林敏
林庆毫
翁晓雨
陈国捷
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
4
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职称材料
已选择
0
条
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参考文献
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