2019年度广东省科学技术奖公示表
2019年度广东省科学技术奖公示表项目名称新型原模图编码调制理论与应用研究
主要完成单位广东工业大学福州大学
香港理工大学
主要完成人（职称、完成单位、工作单位）1.方毅（副教授，广东工业大学，广东工业大学，对发现点1、2、3作出了重要贡献，发现点1、2、3分别占本人工作量的30%、40%、30%，是代表性论文1、5、6、8的第一作者和通讯作者及代表性论文10的主要完成人之一）。
2. 韩国军（教授，广东工业大学，广东工业大学，对发现点1、2、3作出了重要贡献，发现点1、3分别占本人工作量的60%、10%、30%），是代表性论文3的第一作者和通信作者、代表性论文10的通讯作者及代表性论文6的主要完成人之一。
3. 陈平平（教授，福州大学，福州大学，对发现点2、3作出了重要贡献，对发现点1作出了一定贡献，发现点1、2、3分别占本人工作量的20%、40%、40%，是代表性论文4、9的第一作者和通讯作者及代表性论文1、6的主要完成人之一）。
4. 刘重明（教授，香港理工大学，香港理工大学，对发现点1、2作出了重要贡献，发现点1、2分别占本人工作量的50%、50%，是代表性论文2、7的通讯作者及代表性论文1、4、6、8的主要完成人之一）。
5. 张军（副教授，广东工业大学，广东工业大学，对发现点3作出了一定贡献，发现点3占本人工作量的100%，是代表性论文10的第一作者）。
项目简介
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（PolyU 521809，PolyU 5190/11E）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更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系统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、加拿大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篇代表性论文专著被SCI他引300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J. M. Cioffi教授、英国皇家工程院院士L. Hanzo教授、加拿大工程院院士R. Ward教授等）、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 Trans. Circuits and Systems I、IEEE Trans. Circuits 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 ISTC 2018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。
代表性论文专著目录论文1：Yi Fang (方毅)*, Pinging Chen (陈平平), Lin Wang, Francis C. M. Lau (刘重明), “Design of protograph LDPC codes over partial response channels,” IEEE Transactions on Communications, 2012, 60(10): 2809-2821. (影响因子：5.690)
论文2：Xia Zheng, Francis C. M. Lau (刘重明)*, Chi K. Tse, “Constructing short-length irregular LDPC codes with low error floor,” IEEE Transactions on Communications, 2010, 58(10): 2823-2834. (影响因子：5.690)
论文3：Guojun Han (韩国军)*, Yong Liang Guan, Lingjun Kong, and Kui Cai, “Construction of irregular QC-LDPC codes via masking with ACE optimization,” IEEE Communications Letters, 2014, 18(2): 348-351. (影响因子：3.457)
论文4：Pinging Chen (陈平平)*, Lin Wang, Francis C. M. Lau (刘重明), “One Analog STBC-DCSK Transmission Scheme Not Requiring Channel State Information,” IEEE Transactions on Circuits and Systems I, 2013, 60(4): 1027-1037. (影响因子：3.934)
论文5：Yi Fang (方毅)*, Jing Xu, Lin Wang, Guanrong Chen, “Performance of MIMO relay DCSK-CD systems over Nakagami fading channels,” IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers, 2013, 60(3): 757-767. (影响因子：3.934)
论文6：Yi Fang (方毅)*, Guojun Han (韩国军), Pinging Chen (陈平平), Francis C. M. Lau (刘重明), Guanrong Chen, and Lin Wang, “A Survey on DCSK-based Communication Systems and Their Application to UWB Scenarios,” IEEE Communications Surveys & Tutorials, 2016, 18(3): 1804-1837. (影响因子：22.973)
论文7：Francis C. M. Lau (刘重明), Chi K. Tse, “Chaos-Based Digital Communication Systems,” Springer-Verlag, 2003.
论文8：Yi Fang (方毅)*, Guoan Bi, Yong Liang Guan, Francis C. M. Lau (刘重明)*, “A survey on protograph LDPC codes and their applications,” IEEE Communications Surveys & Tutorials, 2015, 17(4): 1989-2016. (影响因子：22.973)
论文9：Pinging Chen (陈平平)*, Long Shi, Soung Chang Liew, “Bandwidth-efficient code modulation schemes for physical-layer network coding with high-order modulations,” IEEE Transactions on Communications, 2017, 65(1): 147–160. (影响因子：5.690)
论文10：Jun Zhang (张军), Guojun Han (韩国军)*, Yi Fang (方毅), “Deterministic Construction of Compressed Sensing Matrices from Protograph LDPC Codes,”IEEE Signal Processing Letters, 2015, 22(11): 1960-1964. (影响因子：3.268)
知识产权名称专利1：刘重明、谭伟文、谢智刚，“Method and system for encoding and decoding low-density-parity-check (LDPC) codes,”美国发明专利，授权号：US8196012B2，权利人：香港理工大学，授权时间：2012-06-05.
专利2：刘重明、谢智刚，“Methods and systems for transceiving chaotic signals,”美国发明专利，专利号：US7593531B2，授权人：香港理工大学，授权时间：2009-09-22.
推广应用情况
项目完成人与华为技术有限公司、广州地铁集团有限公司、福建医科大学附属协和医院等企业和医疗机构展开合作，近年来承担华为委托的技术攻关项目3项，并与广州地铁集团共同获得广东省引进创新团队项目1项，实现了成果在民用通信系统、地铁通信网络控制系统及移动医疗系统中的推广与应用，创造了社会效益与经济价值。