低复杂度的新型球形译码检测算法

在多输入多输出(MIMO)信号检测算法中,球形译码检测算法的复杂度会随着半径的增大而迅速增加,代价较高。为了避免这一问题,提出一种改进的球形译码算法,该算法考虑改变搜索的起始位置,从最接近信号点上下限中间位置开始搜索,并根据信号点和中间位置的距离对信号点升序排序,随着译码半径的改变,排序不变,这样就减少搜索次数,降低算法复杂度。仿真结果表明,随着半径取值的增加,新型球形译码算法复杂度大幅度降低的同时,仍然保证了译码性能最接近性能最优的最大似然检测算法。     

MIMO系统中复数球形译码算法改进

多输入多输出（MIMO）系统在信道容量和频谱利用效率方面有显著的优势,但是在MIMO系统中南于接收信号空间大,用传统的最大似然译码准则（ML）来译码几乎是不可能的．而球形译码算法（spheredeco—ding）通过减小搜索半径大大降低了计算量,且可以达到ML的性能．本文在实数球形算法的基础上,着重对复数球形算法进行了分析,对二者做了比较．针对复数球形算法的特点,提出了一种简化方法．分析和仿真表明,相比实数球形算法,复数球形算法不仅可以减小搜索的维数,还有着更广的适用范同．该方法可以进一步减少复数球形算法的计算量,提高其实用性．     

基于概率裁剪的球形译码算法

在适当的裁剪函数下,基于概率裁剪的球形译码(SPSD)算法能有效逼近最大似然检测(ML)算法性能,但其复杂度在低信噪比下较高。本文重点对SPSD算法的复杂度进行优化,并提出改进算法。改进算法利用迫零检测(ZF)解计算出初始半径,能有效降低球形译码的搜索范围,并优化裁剪函数,在几乎不损失性能的前提下,有效降低算法复杂度。仿真结果表明,在多输入多输出(MIMO)系统中,改进算法能够逼近SPSD算法的性能,并有效减少算法复杂度,能很好地达到检测算法性能和复杂度之间的折中。     

编码分组空时块码多入多出正交频分复用系统中的迭代接收机

针对编码分组空时块码(G-STBC)多入多出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统,提出了一种联合MIMO检测和信道译码的迭代接收机,其中MIMO解调器采用基于软符号并行干扰消除(PIC)和瞬时最小均方误差(MMSE)滤波的软入软出MIMO检测算法,不仅适用于M-PSK调制,也适用于M-QAM调制.仿真验证了文中迭代接收机在多径衰落信道中的高效检测能力.     

LDPC编码的MIMO-OFDM系统的双涡轮迭代检测译码方法

采用迭代检测译码接收方法的LDPC(low density parity check,低密度奇偶校验)编码MIMO-OFDM(multiple-input multiple-output orthogonal frequency division multiplexing,多天线正交频分复用)传输,是在宽带无线通信系统中逼近多输入多输出(MIMO)信道容量的一种简单而有效的方法.在迭代检测译码过程中,既存在检测器和译码器之间的迭代,也存在译码器内迭代.首先给出LDPC编码MIMO-OFDM系统的因子图分析,进而提出双涡轮迭代检测译码方法.在所提方法中,检测器与译码器并发工作且实时交互软信息.与传统的串行迭代检测译码方法相比,双涡轮迭代检测译码方法可有效地降低检测译码时延.仿真结果证实,采用双涡轮迭代检测译码方法的接收机能在给定运算复杂度的条件下改善误帧率性能,有助于实现"绿色通信".     

高阶MIMO检测中的低复杂度软判决算法研究

新一代无线通信系统均采用了多流空分复用、高阶调制、高码率信道编码等技术以提高吞吐量。针对使用高阶调制的高阶MIMO（Multiple Input Multiple Output）系统,研究低复杂度的检测算法和软输出算法是降低接收机整体复杂度的关键一环。本文选定了复杂度低、易于硬件实现的K-Best为MIMO检测的搜索方法,在探讨了几种近似的次优计算算法基础上,提出了一种复杂度低、性能较好的K-Best软信息简化算法——限幅替代法。仿真结果表明,该方法无论是性能还是复杂度都全面占优。因此,适合用于新一代无线通信系统的MIMO软输出检测。     

多输入多输出无线系统的迭代可配置树型搜索检测

提出了一种复杂度低的,应用于多输入多输出(MIMO)系统迭代接收机中的迭代可配置树型搜索(IRTS)检测方法.不同于最优的最大后验概率检测器对所有可能的发送符号向量进行完全搜索,该算法仅处理对检测器的软输出有较大贡献的符号向量.IRTS算法首先基于最小均方误差(MMSE)准则估计发送符号的可靠度;然后依据此可靠度对发送符号和信道矩阵进行排列来构造可配置的树型结构;并以该树型结构进行宽度优先搜索.在准静态信道条件下的仿真结果表明,即使在相对较小的搜索序列数目的情况下,IRTS算法也具有优越的性能.     

一种新型可变半径的球形译码算法

在MIMO系统的信号检测算法中,球形译码算法的性能最接近最大似然检测算法,但传统的球形译码算法复杂度较高.详细分析了球形译码算法原理的基础上对传统算法进行改进,提出了一种新型可变半径的球形译码算法.仿真结果表明,新算法可以在保持译码性能的同时有效地降低运算复杂度,从而更适合现代无线通信实时性的要求.     

一种新型可变半径的球形译码算法

在MIMO系统的信号检测算法中,球形译码算法的性能最接近最大似然检测算法,但传统的球形译码算法复杂度较高。详细分析了球形译码算法原理的基础上对传统算法进行改进,提出了一种新型可变半径的球形译码算法。仿真结果表明,新算法可以在保持译码性能的同时有效地降低运算复杂度,从而更适合现代无线通信实时性的要求。     

一种低复杂度的MIMO检测软输出算法

新一代无线通信系统均采用多流空分复用、高阶调制、高码率信道编码等技术以提高吞吐量。针对使用高阶调制的高阶MIMO(Multiple Input Multiple Output)系统,研究低复杂度的检测算法和软输出算法是降低接收机整体复杂度的关键一环。选定了复杂度低、易于硬件实现的K-Best为MIMO检测的搜索方法,在探讨了几种近似的次优计算算法基础上,提出了一种复杂度低、性能较好的K-Best软信息简化算法——限幅替代法。仿真结果表明,该方法无论是性能还是复杂度都全面占优。因此,适合用于新一代无线通信系统的MIMO软输出检测。     

球解码的一种改进方法

球解码是最大似然(ML)检测的一种有效算法,如何进一步降低球解码算法的复杂度引起了人们注意。文中在传统球解码CL的一种改进算法(KCL算法)基础上,提出了一种新的快速球解码算法。该改进算法在保证误码性能的前提下,通过系数k(d2=k*d^2)对信噪比的加权计算得到系数k的不同值,在低信噪比下k趋近于0.1;在高信噪比下k趋近于1,进而实现在CL算法中不同的信噪比下半径搜索的深度不同。仿真结果表明了这种改进方法的有效性,最后得出如果允许误码性能的微量下降,将获得算法复杂度的显著降低的结论。     

一种低复杂度球译码算法在STBC-OFDM中的应用

STBC-OFDM系统能够提供分集增益和编码增益,但采用ML(最大似然)译码时计算量很大,满足不了高速实时通信系统的要求。本文提出了一种在球半径范围内搜索向量的方法,即球译码方法,并在复域内提出一种基于重新排序的更好的搜索算法。该算法通过优化球半径迭代,加快了信号矢量搜索速度。仿真结果显示:与其他方法比较,该算法在计算量方面具有更大优势,平均浮点运算降低了大约75%,大大提高了运算效率。     

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 decod...     

低时间复杂度的极化码译码算法

极化码的串行抵消列表(successive cancellation list,SCL)译码算法是目前应用最广泛的译码算法,但是复杂度和时延很高.为了降低时间复杂度,提出了一种基于综合检测(syndrome check,SC)的快速SCL译码与球形列表(list sphere decoding,LSD)译码相联合的办法,简称SC-SCSL(syndrome check successive cancellation sphere list)译码.该算法避免了SCL译码在不同路径的相同节点同时满足综合检测时,极易导致结果出错的情况,仿真结果表明,在同时满足综合检测时性能与SCL相差不大;同时联合了LSD译码,来降低时间复杂度.在几乎不损失性能的情况下,相比于循环冗余协助下的串行抵消列表(cyclic redundancy check aided successive cancellation list,CA-SCL)译码降低了50％～55％的时间复杂度.     

基于可靠率的改进的LDPC码BF译码算法

相对于低密度奇偶校验(LDPC)码置信传播(BP)译码o(n2)数量级的计算复杂度,比特翻转(BF)译码算法的计算复杂度只有o(n),然而其译码性能却有很大降级.为此,该文提出了一种改进的BF算法.该方法使用了可靠率来衡量所有参与同一校验的信息节点对校验没有满足的贡献,以较低的计算量增加为代价在译码中引入软信息的使用,从而使BF的性能有了较大提升.理论分析表明其复杂度为o(n),仿真结果表明,与加权的比特翻转译码算法比较,新算法在信噪比为7 dB时,误码率由10-3数量级改善为10-4.     

3D多输入多输出正交频分复用系统中基于奇异值分解的信道估计方法

在3D多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统模型中,分析了基于导频的信道估计方案.针对线性最小均方误差方法的算法复杂度高的问题,应用奇异值分解(SVD)算法降低信道自相关矩阵的维数,以减小算法的复杂度.仿真结果表明:所提出的基于奇异值分解的信道估计算法,能够在保证误码率(BER)性能的情况下,具有更低的算法复杂度.     

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。     

Turbo码的组合译码算法

针对Log-MAP,MAX-Log-MAP和SOVA这三种常用的Turbo码译码算法的计算复杂度与译码性能之间的矛盾,提出了一种Turbo码组合译码算法。通过把Log-MAP和SOVA这两个译码算法在译码过程中进行配比组合,能在少量降低译码性能的同时,有效降低译码复杂度,降低整个系统的译码延时,适用于对实时性要求较高的通信系统。     

Design and Implementation of a Novel Algorithm for Iterative Decoding of Product Codes

A novel product code iterative decoding algorithm and its high speed implementation scheme are proposed in this paper.Based on partial combination of selected columns of check matrix,the reduced-complexity syndrome decoding method is proposed to decode sub-codes of product code and deliver soft output information.So iterative decoding of product codes is possible.The fast sorting algorithm and a look-up method are proposed for high speed implementation of this algo-rithm.Compared to the conventional weighing iterative algorithm,the proposed algorithm has lower complexity while offering better performance,which is demonstrated by simulations and implementation analysis.The implementation scheme and verilog HDL simulation show that it is feasible to achieve high speed decoding with the proposed algorithm.     

一种基于综合校验的极化码译码简化算法

列表连续消除(successive cancellation list, SCL)译码算法是实现极化码译码的方法之一,其可以通过调整列表大小在纠错性能和复杂度之间提供良好的折衷。针对传统的SCL译码算法路径度量值(path metric,PM)计算存在冗余的问题,在简化的SCL(simplified SCL, SSCL)算法基础上提出了一种综合校验的简化算法(syndrome check-SSCL,SC-SSCL)。SC-SSCL利用综合校验的方法,判断PM计算过程是否冗余,通过除去冗余计算降低译码复杂度。证明了简化的译码算法在保证译码性能不变的前提下,降低了译码算法的计算复杂度和时延。仿真结果表明,SC-SSCL较SCL译码和SSCL译码算法复杂度分别降低了约68%和13%,且在信道状态好的情况下SC-SSCL复杂度会进一步降低。