基于卷积码、LDPC码、Turbo码的BICM—ID性能的研究

比特交织编码调制迭代译码（BICM—ID）是一种编码、调制和迭代译码相结合的技术,主要应用于无线通信中的信道编译码．BICM—ID在结构设计上加入了比特交织器和软输入软输出（SISO）译码器,结合迭代译码,最终实现次优译码．不同的编码方法在BICM—ID系统中也有着很大的性能差异,针对几种常见纠错编码方法——卷积码、Turbo码、LDPC码,在BICM—ID系统下的误码率性能进行比较．仿真得到系统在AWGN信道和Rayleigh衰落信道下的误码率曲线,表明不同纠错编码的BICM-ID系统性能与理论分析相一致．     

光PPM通信的Turbo编解码及性能研究

介绍了Turbo码编码/解码概念,在对Turbo码译码器的结构及译码算法分析的基础上,以256时隙的PPM为例来对Turbo码的译码算法进行了推导,对没有采用纠错编码和采用了1/3码率Turbo码的光PPM系统的误码率(BER)进行仿真后的性能曲线比较,证明采用Turbo码的PPM系统性能远远优于未加纠错编码时的系统性能,Turbo码PPM系统的性能得到明显改善.     

光PPM通信的Turbo编解码及性能研究

介绍了Turbo码编码／解码概念,在对Turbo码译码器的结构及译码算法分析的基础上,以256时隙的PPM为例来对Turbo码的译码算法进行了推导,对没有采用纠错编码和采用了1／3码率Turbo码的光PPM系统的误码率(BER)进行仿真后的性能曲线比较,证明采用Turbo码的PPM系统性能远远优于未加纠错编码时的系统性能,Turbo码PPM系统的性能得到明显改善。     

无线通信中增强型Turbo乘积码的研究

在无线通信中,由于Turbo卷积码存在错误平层,在BER要求比较低时,一般采用Turbo乘积码(TPC).基于Turbo乘积码,探讨了其增强型方案(eTPC),并给出eTPC迭代译码算法.在AWGN信道下进行性能仿真,结果表明,eTPC随着迭代次数的增加,性能曲线收敛;在码率较高的情况下,eTPC比TPC编码增益高出近1 dB.     

一种新的联合译码方案研究

提出了一种新的联合译码方案。该方案结合了卷积码和Turbo码译码算法的优势,在译码端采用三个译码器,前两个译码依然为经典Turbo码译码结构并采用Log-Map算法,最后一个译码器接收译好的信息位、校验位和外信息值,采用维特比译码算法。经过迭代译码,能够进一步提高传统Turbo译码的性能。仿真结果证明在10次迭代以前,至少能够获得0.1dB的编码增益。     

Turbo码的Simulink建模及性能测试

针对Turbo码编译码器结构复杂、仿真困难的问题,提出了一种完全基于Simulink模块的Turbo码仿真模型。编码器中,分量码采用循环系统卷积码,使分量码的奇序列与原始信息相同。译码器采用流水线译码方式,由Simulink模型库中的后验概率译码(A Posteriori Probability Decoder)模块构成,使译码过程变得直观和便捷,简化了编译码器的复杂性。通过仿真,分析了迭代次数、交织长度及不同译码算法对Turbo码性能的影响。结果表明,单比特信噪比(Eb/No)为2 dB时,误比特率(BER:Bit Error Rate)可以接近10-7;迭代次数增加到7次以后接近饱和;交织长度越大,Turbo码性能越好。     

基于SISO Cyclic-2 PML算法TPC译码器的仿真研究

Turbo乘积码(Turbo Product Codes TPC)通过将软输入软输出迭代译码引入到线形分组乘积码获得了优异的译码性能.本文对TPC软输入软输出(SISO)Cyclc-2 PML译码算法及TPC的串行迭代译码结构进行了介绍,并对基于SISO Cyclic-2 PML算法的TPC译码器进行了仿真研究.     

一种有效的Turbo码迭代译码停止判据

为了降低Turbo码的译码时延,这里从Turbo码迭代译码过程作为一非线性动态系统的观点出发,提出了一种有效的迭代译码停止判据,仿真结果表明这种停止判决方法减少了Turbo码译码的平均迭代次数,同时译码性能没有降低.     

非顺序的 TPC 软判决迭代译码算法

针对 Turbo 乘积码(TPC: Turbo Product Code)距香农极限性能差距较大的问题, 将非顺序(NS: Non- Sequential)译码推广到软输入软输出(SISO: Soft-Input/ Soft-Output)Turbo 乘积码译码器中, 以提高误码率性能。 该算法根据决定码字的可靠度选择更可靠的行或列译码, 跳过低于可靠度门限的行或列, 以避免迭代过程中引 入额外错误而降低译码性能。 仿真结果表明, 对于以扩展汉明码(64,57,4)为子码的 TPC 码, NS-Turbo 乘积码; 迭代译码; 非顺序译码; 信道编码     

栅格终止方案地Turbo码性能的影响

针对码速率为1/3、编码存储级数为m的Turbo码,研究了3种栅格终止方案：传统的单归零栅格终止方案,作者提出的前m尾交织双归零栅格终止方案和第三代移动通信系统（3GPP）推荐采用的无尾交织双归零栅格终止方案。Turbo码的译码采用软输出维特比算法（SOVA）,从译码原理出发,对3种栅格终止方案的设计、译码性能及编码效率进行了分析和比较,并通过仿真给出了分别采用3种栅格终止方案的Turbo码的误码率曲线,仿真结果表明,前m尾交织双归零栅格终止方案具有最低的误码率底限。     

基于AWGN信道下Turbo码的性能仿真及分析

给出Turbo码在AWGN信道下的仿真系统结构。仿真系统的Turbo编码器由2个相同的分量编码器通过交织器并行级联而成，编、译码器中所用的交织器为随机交织器，SISO译码算法采用Log—MAP算法，通过计算机仿真，对RSC结构、交织器长度、凿孔和循环迭代次数等主要因素进行分析。结果表明：由于Turbo码很好利用迭代译码方法以及香农信道编码定理中的随机性编码译码条件，在AWGN信道的低倍噪比条件下Turbo码能发挥良好性能。     

基于因子图的Turbo码译码

Turbo码和LDPC码都可以实现接近Shannon理论极限的性能，Turbo码由于成员RSC码所固有的移位寄存器特性使得其编码较为容易实现，而对于接近Shannon容量的LDPC码，则需要大量的矩阵乘法运算才能完成信息的编码，电路实现较为复杂，另一方面，采用和积算法的LDPC码的译码过程则比采用BCJR算法（及其简化形式）的Turbo译码更加容易实现，且计算复杂度更低，将Turbo编码与LDPC码的译码相结合，对Turbo采用基于其因子图表示的和积译码算法进行译码，可以在很大程度上降低Turbo码的译码复杂度，并对交织器的设计及成员码的选择有一定的指导作用，仿真结果证明了该方案的有效性。     

基于分组码的面向分组的Turbo码

讨论了基于分组码的面向分组的Turbo码的编译码技术,包括编码结构、交织方式和MAP译码算法,并对基于分组的Turbo码性能进行了模拟比较,探讨了不同交织方式、不同交织长度和不同子码对码性能的影响.     

Turbo码SOVA译码器的系统仿真及性能分析

主要分析了3GPP标准中Turbo码采用SOVA译码器的译码性能.3GPP标准中给出了1/3Turbo码的编码结构和交织器设计方案,但未能给出译码方案.作者对帧长为4000bit的Turbo码,采用了SOVA译码器进行建模仿真.比较了SOVA译码器与MAX＿LOG＿MAP译码器译码的性能和实现复杂度.本文作者认为,从综合算法的性能、计算复杂度和时延等方面来考虑,SOVA译码器作为Turbo码的译码是一个比较好的选择.     

Turbo码译码中的BCJR算法

BCJR算法是在Turbo码的译码中广泛使用的一种重要算法。对BCJR算法进行了详细的推导,并简要讨论了其在Turbo码译码中的一些实现问题。实践及理论研究证明,BCJR算法对于Turbo码译码性能的提高具有相当重要的意义。     

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.     

基于有限域的LDPC卷积码构造算法

采用有限域方法研究获得具有快速编码特性的规则、时不变LDPC（Low-Density Parity-Check,低密度奇偶校验）卷积码的构造算法. 首先给出基于有限域GF(q)所构造的准循环(QC)LDPC码的基矩阵结构特性;然后提供了一种新的代数构造及其对应的修正的矩阵结构;最后,根据QC与LDPC卷积码之间的环同构关系,获得了具有快速编码特性的LDPC卷积码的多项式矩阵结构. 代数构造方法简化了整个构造过程. 而LDPC卷积码的快速编码特性减小了编码复杂度,简化了编码器结构. 用基于置信传播(BP)的译码算法在加性高斯白噪声(AWGN)信道上获得的仿真结果表明,与其他结构化LDPC卷积码相比,文中所构造的码具有更好的性能.     

LDPC乘积码性能分析

提出了一种LDPC乘积码的编码和译码方法,在编码端,用误码性能好的LDPC码代替扩展的BCH码构成LDPC乘积码,提高用扩展的BCH码构成的Turbo乘积码(TPC)的误码性能;另一方面,用短的LDPC码以乘积码的编码方式构成长码,降低了LDPC码的编码复杂度。计算机仿真结果显示,LDPC乘积码在信噪比小于3.5dB时,其误码率低于BCH乘积码,但在信噪比大于3.5 dB时,其误码率高于BCH乘积码,与等长的LDPC码相比,LDPC乘积码在低信噪比时,性能较好,但在高信噪比性能较差。     

LDPC-SPC乘积码

提出了一种LDPC-SPC乘积码。该乘积码以低密度奇偶校验（low density parity check,LDPC）码为水平码,单奇偶校验（single parity check,SPC）码为垂直码。给出了LDPC-SPC乘积码的硬判决译码算法和软判决译码算法。利用这些译码算法,LDPC-SPC乘积码能够在不同的LDPC码字之间交换比特置信度信息,完成译码。仿真结果表明,以长度8064 bit,码率1/2的LDPC码为基础构造的LDPC-SPC乘积码,能够有效地降低该LDPC码的误码平层,并且在误码率为10-7时,乘积码取得了超过LDPC码0.3 dB的性能优势。