迭代检测算法在比特交织编码调制系统中的比较研究

迭代检测技术不仅局限于在传统的级联码系统中的应用,还可用于解决现代数字通信中的许多检测/译码问题.随着Turbo码的出现,人们对迭代译码算法进行深入研究,并提出一些简化译码算法.比特交织编码调制及迭代检测(bit-interleaved coded modulation with iterative decoding, BICM-ID)是一种高效数据传输系统.比特交织和迭代译码是BICM-ID系统具有卓越性能的关键因素,译码算法的选择不仅影响接收机的性能,也决定了系统的复杂度.文中研究迭代译码算法对BICM-ID系统性能的影响,分析各种译码算法的计算复杂度.仿真结果表明log-APP算法有好的性能同时复杂度也高,简化的译码算法能降低译码器的复杂度,但会带来一定的性能损失;随着信道条件的改善,算法简化带来的性能损失也随之减小.     

多制式音频解码关键模块的FPGA设计与验证

在分析音频解码标准MP3和AAC及其实现方案基础上,提出了基于FPGA的支持多制式的音频解码算法设计方案。将分步查表法引入霍夫曼解码,并提出了无乘法器的反量化变换及可兼容的IMDCT变换算法的FPGA实现方案。板上测试验证表明,该方案可准确完成多制式音频的解码,并提高解码速度与精度。     

基于线段投影的ADMM-LP译码算法硬件实现

奇偶校验多胞体投影是交替方向乘子法（ADMM）译码算法中最为复杂的部分,复杂的投影计算使得ADMM译码算法复杂度较高且无高效的硬件实现方案。使用线段投影算法(LSA)计算校验多胞体投影可以省去复杂的排序和迭代操作,仅需进行简单的加减与比较运算,十分适合硬件实现。本文首先针对硬件实现对线段投影算法进行简化,并设计了完整的ADMM译码硬件实现方案,在FPGA中搭建了完整译码平台进行实验。实验表明：相较于已有的译码器,本文实现的ADMM-LSA译码器误码率性能基本一致,译码速度提高了30.6%,且在硬件资源消耗上有大幅减少,其中LUT资源使用量减少了40.3%,FF资源减少67.6%,DSP资源减少54.5%。     

一种基于伴随式的乘积码迭代译码算法

通过改进传统线性分组码的伴随式译码算法，提出了一种低复杂度的列表译码算法，该算法通过组合线性分组码校验矩阵中权重较小的列向量进行译码并正确计算出各码字元素的软输出信息，应用该算法可以构造乘积码迭代译码器，比较其他同类算法，该算法不仅性能较好，适用码型范围较广，而且可以根据具体情况在译码复杂度和译码性能两者之间做出折衷选择，分析和仿真结果表明，该译码算法在误码性能和译码复杂度方面都优于传统的乘积码失代译码算法，能够有效应用于通信系统中实现纠错，具有很大的实际应用价值。     

RS乘积码的TURBO译码

提出了一种采用ＱＡＭ调制ＲＳ乘积码的ＴＵＲＢＯ译码算法，由于该算法充分利用了乘积码行码和列码之间软判决信息的交互传递，从而发挥了乘积码的巨大潜力，与以往的乘积码的译码算法相比大大提高了编码增益，另外，本算法避免了以往的二进制ＢＣＨ码在ＱＡＭ调制下所需的信息分离而引起的信息损失，因而具有更好的性能，通过计算机模拟，表明了这种码的性能距离它的香农限约２．７ｄＢ。     

分组Turbo码软判决自适应Chase译码算法的研究

针对二进制分组turbo码提出了一种加快译码速度的软判决译码算法-自适应门限Chase译码算法(ATC).该算法以迭代Chase算法为基础,根据传输系统编码方案和信道条件联合确定Chase算法中不可靠比特数,从而可以减少测试序列的数目,并利用外信息的三角函数代替迭代译码时的归一化因子,以达到降低软判决译码复杂度的目的;与迭代Chase译码算法相比,该算法可在译码复杂性和译码性能之间达到平衡.仿真结果表明:ATC算法能在保持turbo码的译码性能基础上,提高译码速度,降低译码复杂度.     

次最佳软输入软输出译码算法

对两种次最佳软输入输出译码算法（简化的最小误符合率（ＢＣＪＲ）和软输出维持比算法（ＳＯＶＡ）的优缺点进行简化比较分析,并就进一步简化ＢＣＪＲ算法作了探讨。导出了以减少单步译码运算量为目的的两种简化算法递推公式;提出了一种更具一般性的活动窗ＢＣＪＲ算法实现方案。该方案用于级联码的迭代译码,通过适当调整活动窗参数,在尽可能降低算法复杂度的同时,获得与基于非活动窗ＢＣＪＲ算法时几乎相同的误比特性能。     

乘积码的一种新的迭代译码算法

乘积码是利用线性分组码实现长码的典范,能纠正大量的随机错误和突发错误,当以Turbo码的思想实现乘积码的迭代译码时,可获得很高的编码增益.针对乘积码提出一种新的迭代译码算法,该算法的反馈方式有别于Turbo码的传统迭代译码,是通过输出软信息与接收软信息进行线性叠加来实现的,此时子译码器的候选码字个数将大为降低,同时译码输出也无须做复杂的LLR计算,直接映射为由-1, 1组成的软输出矩阵,从而在牺牲较小性能的情况下很大程度地降低了译码复杂度.     

一种迭代方法的RS喷泉码的编译码算法

数字喷泉编码可以解决类似广播通信等应用中因为重发带来的效率下降和时延增加等问题,而Reed-Solo-mon编码(RS码)在理论上可以作为数字喷泉码使用,但是传统的RS译码算法太过复杂,针对这个问题,提出了RS数字喷泉码的编码方案,给出了RS数字喷泉码的迭代译码算法,与传统RS译码方案相比,该方案运算量小,译码延时降低明显.仿真结果表明,采用RS数字喷泉码的系统能够明显地降低数据包的发送数量,提高系统效率.     

基于稀疏序列LDPC的多层码的迭代译码

提出一种稀疏二进制序列构造的LDPC码作为分量码,译码采用串行迭代的多层码方案.每次串行迭代译码逐层进行,低层向高层传递译码软信息.采用该方案分别对8PSK和16QAM调制的多层码进行串行迭代译码和并行迭代译码的性能仿真.仿真结果表明:该方案的编码复杂度较低,相比于并行迭代译码,串行迭代译码简化了译码结构,且2种迭代译码算法复杂度相同;在AWGN信道和平坦瑞利衰落信道中,串行迭代译码的误比特性能优于并行迭代译码.     

两种在频域编译RS码的方法

本文讨论了利用快速傅立叶变换(FFT)编译RS码的技术,并在此基础之上独立地提出了两种在频域编译RS码的方法.在这两种方法的实现中,译码只需要进行一次傅立叶变换,因而大大加快了译码速度,并减少了运算量.     

TCM在Pattern时延差编码通信体制中的应用

Pattern时延差(PDS:Pattern time Delay Shift)编码通信体制具有很好的抗多途干扰能力,但传输过程中仍存在一定的误码.为提高该体制的抗噪声能力,将网格编码调制(TCM:Trellis-Coded Modulation)技术与PDS体制结合使用,对信息进行网格编码调制和维特比软判决译码.实验...     

一种近联合界北斗B1I信号BCH码译码算法

提出一种性能接近联合界的北斗B1I信号BCH码译码算法. 以北斗卫星导航系统B1I公开服务信号ICD为基础,分析导航电文的BCH(15,11)编码的纠错能力和联合界,针对ICD标准译码算法的编码增益低和译码失败门限高提出改进算法. 以Chase算法为基础提出一种新的BCH编码软判决译码算法,使用格雷码排序优化伴随式计算,证明最大相关性与最小欧氏距离的等价关系,优化算法在不损失编码增益的条件下复杂度降低50%. 仿真结果表明在误码率10-5时距离联合界仅0.01 dB,新算法可获得2.5 dB的编码增益,译码失败门限从4.4 dB下降到1.2 dB.      

一种极化码联合SC球形列表译码算法

为了降低极化码译码复杂度,提出了一种极化码联合SC球形列表(joint successive cancellation sphere list,JSCSL)译码算法.JSCSL译码算法结合了串行消除列表(successive cancellation list,SCL)译码和球形列表(list sphere decoding,LSD)译码相同的列表结构,联合不同的译码流程,增加译码并行性,从而降低译码复杂度.JSCSL译码算法将码字分割,在2个方向上使用不同译码方案,即从前往后和从后往前分别采取SCL译码和LSD译码,最终选取满足冗余循环校验(cyclic redundancy check,CRC)校验的码字.理论推导了2部分译码的中间分割点,使得独立译码时间近似,以达到最优的并行译码.仿真结果表明,与性能较优的CA-SCL(CRC-aided successive cancella-tion list)译码算法相比,JSCSL译码算法性能与其相近,但译码复杂度降低了40％～50％,因此,JSCSL译码算法在译码性能和复杂度达到新的平衡.     

基于闪存系统的多进制LDPC码译码研究

为了进一步提高闪存系统的可靠性,基于闪存系统的分级调制架构,提出了一种新的多进制LDPC(low density parity check)码译码算法?该译码算法引 入了预处理过程以纠正分级解调器输出的非法符号,通过变量节点和校验节点的迭代运算纠正由噪声干扰带来的错误符号?在迭代运算过程中,变量节点的更新条件设计为只有在不满足2个以上检验和的情况下,才更新该变量节点的符号;且在更新变量节点符号时,考虑到分级调制架构容易出现的相邻换位错误,以及噪声对各单元层次造成的不同影响,选择较有可能被发送的那个符号作为更新符号?仿真结果表明,提出的译码算法性能优于已有的译码算法;通过对比不同的变量节点更新条件得出,设计的更新条件具有更好的性能?     

一种改进的LDPC码译码算法研究

针对传统BP算法运算复杂度较高的问题,将BP算法和WBF算法相结合提出LDPC码改进译码算法。在每次BP迭代译码中加入校验式判断,并利用一定的翻转判据进行加权。然后对满足条件的位进行翻转,再次进行校验式判断,加快获得许用码字的速度。在加性高斯白噪声信道下的仿真结果表明,此改进译码算法能有效降低译码的平均运行时间,并且能够保持和传统BP算法一样的优异译码性能。并针对不同最大迭代次数,不同码长,不同码率情况,对改进译码算法和传统BP算法的性能进行详细比较。     

Turbo码的并行迭代译码

根据Turbo码译码原理,提出了其并行的迭代译码方法。在译码过程中,通过控制外信息的传递来控制译码过程,提高误码率,改善译码性能。     

卷积码GMSK调制在多重差分检测下的迭代译码

提出了卷积码与 GMSK (高斯最小移频键控 )调制器级联系统的一种迭代译码方案。为了有效地利用信号中相关特性的信息 ,接收机采用了一个多重差分检测器 (MDD)。导出了 MDD下 GMSK信号的软输入 /软输出最大后验概率 (MAP)算法 ,然后实现了解调器与其后的卷积码译码器之间的迭代译码。仿真结果表明 ,在 AWGN(加性高斯白噪声 )和相关瑞利衰落信道下 ,系统性能均有显著改进 ,并能有效克服 GMSK信号所固有的严重符号间串扰 (ISI     

针对信息节点振荡特性的改进LDPC译码方法

在中高信噪比情况下,信息节点值在译码迭代中可能出现在0和1之间振荡的情况,从而使最终的误比特率上升.针对这种情况,提出了将出现振荡情况且初始软信息较小的信息节点所携带的初始信息认定为不可靠并忽略掉的改进译码算法,有效的降低了误比特率.对码长为504 bit码率为2/3的LDPC非规则规则码进行了仿真实验,在Eb/N0为0.5 dB到2.5 dB的范围内均能取得优于传统BP译码算法0.3 dB的增益.     

一种CAVLC解码器的研究与实现

熵解码算法性能好坏是H.264视频解码器性能高低的关键因素之一.基于上下文的自适应可变长编码CAVLC是H.264中采用的两种熵编码方案之一,通过对其解码过程的分析,用Verilog HDL实现了CAVLC解码器的硬件设计,用简单的加法操作代替耗时的查表操作,加快了解码速度,并实现仿真验证及综合,可达到1080p(@30Hz)视频的实时解码要求.