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.     

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.     

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     

基于AWGN多次迭代的Turbo码与卷积码性能比较

分析了卷积码及由其发展出的Turbo码的编码原理,给出了这2种编码方法的结构特征和最大后验概率(MAP)的译码算法;分别对卷积码和Turbo码进行仿真,得到在码长1024尽可能多的迭代次数情况下的Turbo码误码率(BER)曲线和采用维特比译码方法的卷积码误码率曲线.通过比较2种编码方法的仿真结果验证了Turbo码编码和译码系统的性能比传统的卷积码系统性能优异的结论,提出并描述了尽可能多次迭代的Turbo码对卷积码在性能上的具体优势.     

一种提高喷泉码译码成功率的算法

喷泉码采用的信度传播(BP)译码算法与最大似然译码相比具有低复杂度的优势,然而受到编码随机性的影响,其失败概率也较高。该文提出一种改进译码算法,在传统的BP译码失败时,通过将未译出的数据包假设为已知,使得迭代译码的条件重新满足,译码过程得以延续,并通过后续的译码过程求出假设包的真实值,从而译出更多的数据包。研究了该算法中假设包选取策略和假设包数等参数的设置问题。仿真结果表明,对于码长为10000,译码开销为5%的LT码,采用最大度选取策略,假设包数为20时,该算法使译码成功率达到98.2%,比现有BP译码算法提高约18.3%。     

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.     

一种改进的LDPC码BP译码算法

通过对LDPC码经典的BP译码算法进行研究,针对算法译码复杂度非常大、迭代次数多、不利于硬件实现的问题,提出了一种改进的BP译码算法.改进算法通过实时监控在连续3次迭代中译码是否稳定来减少在信噪比低于译码阈值时的迭代次数.同时,在变量消息更新过程中对传递的校验信息进行数据约束,防止由于数据溢出而导致的译码失败.仿真结果表明,改进的BP算法,在性能损失不大的情况下可以有效地降低译码的复杂度,从而更利于硬件的实现.     

Turbo码译码的改进SOVA算法

Turbo编码自1993年提出以来,由于其出色的译码性能,在编码界得到了广泛关注,逐渐被吸纳到一些标准化体系中。对于Turbo码的译码问题,目前已有许多种译码算法,在传统SOVA(软输出维特比算法)译码算法的基础上,给出了一种SOVA译码的改进算法,仿真结果表明该算法在译码性能等方面具有较强的优越性。     

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．     

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.     

Turbo乘积码的性能及其算法的几点改进

1993年提出的Turbo码因其优异的性能而引起编码界的关注.最近所提出的TPC(Turbo ProductCode)是Turbo码的一个分支,它是一种分组纠错码,具有良好的性能.分析和讨论了TPC在加性高斯白噪声(AwGN)信道下的性能,并对Pyndiah提出的基于契斯算法的TPC译码算法作了分析和改进;详细讨论了多个参数对TPC性能的影响,比如,迭代次数、量化比特数、最不可信码元位置数等;提出了一种试探序列生成方法.这种生成方法可以使译码计算量减少近一半,而不影响硬判决能力,译码系统的整体性能也无明显下降.     

适用于LDPC码的新颖自适应联合加权比特翻转译码算法

针对低密度奇偶校验(low-density parity-check,LDPC)码采用单比特翻转算法译码可能出现比特循环翻转现象而导致译码收敛速度缓慢的问题,提出一种适用于LDPC码的新颖自适应联合加权比特翻转(self-adaption combined weighted bit-flipping,SCWBF)译码算法.该SCWBF算法结合了能高效实现的可靠率加权比特翻转(implementation-efficient reliability ratio based weighted bit-flipping,IRRWBF)算法与低复杂度加权比特翻转(low complexity weighted bit-flipping,LCWBF)算法的优点,在每次迭代过程中,能自适应翻转单比特或多比特,从而避免了单比特翻转算法在译码过程中产生的同一比特循环翻转现象.仿真结果表明,与加权比特翻转(weighted bit-flipping,WBF)算法、IRRWBF算法以及联合改进加权比特翻转(combined modified weighted bit-flipping decoding,CMWBF)算法相比,提出的SCWBF译码算法加快了LDPC码的译码速度,并且误码性能也得到明显改善.     

低复杂度伪码迭代捕获方法

针对迭代消息传递的伪码捕获算法复杂度过高的问题,提出一种低复杂度伪码迭代捕获方法.将伪码迭代捕获方法分成迭代译码算法和向量选择算法2个步骤来讨论:首先,采用归一化简化方法对迭代译码算法进行改进,降低了算法的空间复杂度;其次,提出一种新的伪码向量选择算法,大大降低了算法的时间和空间复杂度.仿真结果显示:提出的伪码迭代捕获算法以低的复杂度,实现了较低信噪比下长伪码的快速捕获,且其捕获性能优于现有的伪码迭代捕获方法.     

一种改进的多进制LDPC码的译码算法

提出了一种多进制LDPC码基于EMS的改进算法,从译码效率的角度分析计算复杂度.利用变量节点的可靠程度随迭代次数的增加而增加的特点,采用每个变量节点的非法校验值结合变量节点的最大伪后验概率来判断变量节点的可靠性,通过判断准则让一部分节点提前终止迭代,减少迭代过程中不必要的校验节点和变量节点的更新,从而降低复杂度,提高译码效率.对该算法在高斯白噪声信道,基于GF(4)有限域,码率0.5的规则LDPC码(8 192,3,6)进行了仿真,结果显示:改进的EMS译码算法相对传统的EMS译码算法,在误码性能上的损失极小(当误码率10-4时,信噪比损失大约0.05 dB),而且随着信道条件的改善,这种损失进一步减少,但计算复杂度大大降低,译码效率大大提高.     

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.     

利用语音残留冗余的LDPC译码算法

为实现压缩语音在有多径衰落和多用户干扰的无线信道中的可靠传输,提出利用语音码流残留冗余的低密度奇偶校验码(LDPC)译码算法。因信源统计规律的时变性及信源编码复杂度和延时的限制,语音编码输出码流中还存在残留冗余,在信道译码时利用这些冗余可有效增强LDPC迭代译码的纠错能力。仿真结果表明:通过利用语音码流中的残留冗余,能有效提高LDPC码的纠错性能,减少平均迭代次数,明显降低译码运算量,改善合成语音质量。特别在信噪比较低时,效果更加显著,平均迭代译码次数下降30%~50%,合成语音平均谱失真下降0.3~0.8 dB。     

短时帧Turbo码的帧结束方案研究

在叙述 Turbo迭代译码过程和最大后验概率 ( MAP)译码算法原理的基础上 ,讨论了在接收信息帧结束时确定或估计编码寄存器状态的几种方案 ,然后分析在短时帧 Turbo码中不同方案对其译码性能的影响。最后给出仿真结果和比较性分析     

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.     

一种改进的Reed-Muller码递归构造方法

一般对Reed-Muller码的递归构造方法是对长码进行递归分解,直到不能再分解为止,即出现无冗余码和重复码时结束分解.提出了一种针对Reed-Muller码的递归构造改进方法,该改进方法比常规方法在递归分解的两端均提早一步结束对码字的分解,即出现双正交码和单奇偶校验码时结束分解,并对单奇偶校验码采用系统形式.对于双正交码,利用快速哈达玛变换实现快速的最大似然译码;对于单奇偶校验码,利用该码系统形式的特殊构造实现了简化的最大似然译码算法.对改进的译码算法的复杂度进行了详细的分析,并与其他已有的算法进行对比,结果表明,该算法具有更低的复杂度,尤其对于高码率的码型.此外,性能仿真结果表明,该译码算法具有更低的误码率.     

低密度奇偶校验码的低复杂度迭代译码算法

迭代大数逻辑(iterative majority-logic decoding, IMLGD)译码算法是低密度奇偶校验(low-density parity-check,LDPC)码的一类重要的迭代译码算法。相对LDPC码基于置信传播准则的译码算法，IMLGD译码算法的复杂度有所降低，但是性能有所下降。针对这一问题，提出了一种修正迭代大数逻辑译码算法(modified iterative majority-logic decoding,MIMLGD)。该算法利用校验方程的置信度对译码迭代过程中的各比特外信息进行修正。仿真结果表明，提出的MIMLGD译码算法相对于原始迭代大数逻辑译码算法在同样信噪比下具有更低的误比特率。此外，该算法保持了IMLGD译码算法的低复杂度特征，并且避免了对于特定的码搜索修正因子的过程，具有良好的通用性，是实际应用的良好选择。