该项目属于通信技术领域,得到国家自然科学基金(61501126,61471131,61401099,61403085,61372095,61172076)、香港研究资助委基金(PolyU521809,PolyU5190/11E)及华为研究项目的支持。高效的信道编码技术是新一代移动通信网络的物理层核心技术,也是历年国家重大专项的重点研究内容。与传统LDPC码相比,原模图LDPC码拥有更简单的编码结构、更优越的码率兼容性及稳定的最小距离特性,受到了学术界和工业界的广泛关注。项目围绕原模图LDPC码的构造理论、编码调制设计及其应用展开了系统研究,主要成果如下:
1.提出了面向无线通信和高密度磁存储系统的原模图码分析与构造理论:提出了面向无线衰落信道/高密度磁记录信道的原模图外信息转移理论和中断限/香农限分析理论,构造了一系列兼备逼近中断限/容量限和线性最小距离特性的低复杂度满分集/码率兼容原模图(LDPC)码,克服了传统LDPC码在纠错性能、码率扩展、复杂度等方面的缺陷。该成果已发表IEEE Transactions(汇刊)长文19篇及IEEE Letters(快报)短文8篇,并多次获得通信领域IEEE国际会议最佳论文奖;被中国科学院院士、美国宇航局喷气动力国家实验室首席科学家等多位知名学者引用。
2.提出了基于原模图码的差分混沌编码调制设计方案与分析理论:提出了基于空时分组码的差分混沌编码调制系统设计方案,设计了逼近多径衰落信道容量限的原模图差分混沌编码调制方案和迭代检测算法,并提出了系统的误比特率、分集度及吞吐量分析理论,显著提升了经典混沌编码调制的传输效率和纠错性能,为新一代无线通信应用提供了一种低复杂度、高能效、高可靠的物理层数据传输方案。该成果已发表IEEE汇刊长文17篇及IEEE快报短文4篇;被美国工程院院士、英国皇家工程院院士等知名学者正面评价。
3.提出了基于原模图码的物理层网络编码系统及压缩感知测量矩阵设计方法:提出了基于原模图码的联合信道与物理层网络编码系统设计方案,以及基于准循环原模图码的新型压缩感知矩阵构造理论和方法,所提出的设计方案与传统方案相比复杂度更低、性能更优,显著拓展了原模图码的应用场景,并丰富了原模图编码的理论体系。
该成果已发表IEEE汇刊长文10篇,IEEE快报短文5篇,在顶级期刊《IEEE Communications Surveys & Tutorials》上撰写了该领域第一篇综述。以第一或通信作者共发表SCI期刊论文88篇(包括IEEE汇刊长文46篇);其中,截止2017年5月,以第一或通信作者发表SCI论文64篇,包括IEEE汇刊长文30篇,IEEE快报短文12篇;出版专著1本,获授权美国发明专利2件。10篇代表性论文被SCI他引375次。得到了6位国内外院士(如中国科学院院士陆建华、美国工程院院士***、英国皇家工程院院士***、加拿大工程院院士***等)、16位IEEE汇刊编委及20多位IEEE会士的正面引用,成果达到了同类研究的国际先进水平。1位项目组成员入选IET Fellow,1位入选广东省青年珠江学者,多次获得国际会议最佳论文奖;担任了IEEE *** and Systems I、IEEE *** and Systems II、IEEE Circuits and Systems Magazine等多本国际权威期刊编委,组织了包括IEEE ISTC2018在内的多场编码调制领域知名国际学术会议,推动了相关理论研究的发展。
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