基于C MEX的极化码解码的优化

信道传输的问题是移动通信领域中一个非常重要的问题.为了有效地利用信道容量,前人采取了各种方法极化码在2009年被Erdal Arkan提出,是第一种被证明趋近香农极限的编码方案.极化码不同于之前的信道编码,即分组码和卷积码,它是通过对信道进行极化变换来实现前向纠错的目的.极化码的译码使用SC译码(逐步消除译码),但是逐步比特译码的SC译码在实时性以及算法复杂度上限制了极化码的研究和应用.C MEX是在数值计算软件MATLAB中运行编译C/C++程序的方法,使用C MEX可以在实现极化码时结合MATLAB快速开发和C/C++快速运行速度的优点.在前人搭建的MATLAB极化码仿真平台的基础上,通过C MEX对解码过程中大量的迭代过程进行优化,使解码速度提高十倍以上.此项工作对极化码的硬件实现也有着重要的意义.     

5G极化码的低复杂度SC译码方案

研究了对数似然比域(log likelihood ratio,LLR)中极化码的串行消除(successive cancellation,SC)译码算法的结点信息更新公式,即在信息更新时,需要对指数和对数等操作进行运算,复杂度较高,当码长N增大时,其信息更新复杂度增大。为了降低SC译码算法的复杂度,提出了量化和积算法和一种可用移位操作的等误差线性近似分段算法。运用量化和积以及等误差线性近似分段函数代替SC译码算法中的双曲函数运算,即仅需乘法和加法操作,降低了计算复杂度,易于硬件实现。仿真结果表明,提出的量化和积算法较SC译码算法的性能损失不超过0.1 dB。提出的等误差线性近似分段算法在增加少许复杂度情况下,性能更加逼近SC译码算法。当误码率达到10-4时,提出的算法比现有的分段线性近似算法有0.4 dB的性能增益。     

极化码中信道极化与编码译码的研究

极化码的构造需要在信道极化的前提下完成,对于不同的信道有着不同的极化方法,编码过程是用矩阵来表示信道极化组合和分解的过程,译码过程就是迭代的过程,由于SC译码复杂度较低,本文采用SC译码方法对极化码进行译码。     

一种改进的LDPC码最小和译码算法

低密度校验(LDPC)码最小和译码算法在BSC信道下具有较高的错误平层。针对这一问题,提出了一种改进的最小和译码算法。该算法在每轮迭代译码过程中利用变量节点邻居传入的可靠性强度阶和原始信道接收值之间存在特定的规律进行消息更新,从而能够加速译码收敛速度,提高译码性能。仿真结果表明,该算法在BSC信道下使用3或4级强度阶可以逼近甚至超越浮点型BP译码算法。     

极化码串行抵消译码算法的改进设计

极化码是基于信道极化(Channel Polarization)现象,首次以构造性的方法逼近信道容量的码。尽管极化码的编码和译码都具有较低的复杂度,但在中短码长时,极化码的性能并不理想,甚至不如LDPC和Turbo码。针对这一问题,提出了一种采用CRC作为内码,并与极化码级联的方案。与现有方案不同的是算法在译码时仅对内码位之间的位采用列表译,从而获得较低的译码复杂度。从仿真结果看,算法在BEC信道下可以显著地提高极化码的性能,并接近最大似然译码的性能;在AWGN信道下可以获得0.5dB的性能改善。     

基于深度学习的极化码串行抵消译码优化算法

针对5G场景下极化码串行抵消译码算法低输出高延迟的问题,提出加快串行抵消译码过程中深度学习译码器整体译码速度的方案。该方案根据信道极化理论计算不同子信道的可靠性,通过调整参数的不同取值,剪掉译码树上均为固定位的叶子节点所在的子二叉树,从而减少深度学习译码器的数量,加快了整体的译码速度。仿真结果表明,所提出的方案不仅具有和原串行抵消算法相同的译码性能,而且降低了极化码串行抵消深度学习译码的时间复杂度。     

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...     

一种RS码突发错误译码算法的改进算法

在现有的针对突发错误的里德-所罗门(RS)码译码算法基础上,结合突发错误信道模型特点,提出突发错误预判断机制,在提高译码性能的同时,减小了突发错误位置锁定所需的计算量,加入突发错误预判断机制的突发错误RS码译码算法相较原始算法,在误标志率(SER)在10-4时编码增益可达到0.126 8 d B.     

基于奇偶校验和CRC校验的极化码栈译码方法

【目的】解决极化码串行抵消栈(successive cancellation stack, SCS)译码算法复杂度较高的问题。【方法】在SCS译码算法的基础上,首先提出一种基于奇偶校验(parity check, PC)和循环冗余校验(cyclic redundancy check, CRC)的串行抵消栈(parity check and CRC aided SCS,PC-CA-SCS)译码算法;根据极化码的构造理论,通过对子信道的突发错误分块来选择奇偶校验的位置,在译码过程中利用奇偶校验及时检测出错的译码路径来降低SCS译码算法的复杂度。然后根据极化码子信道的错误概率,提出一种基于关键集合和似然值的路径分裂策略,以降低SCS译码算法在译码过程中的路径分裂次数。最后对提出的路径分裂策略进行仿真试验。【结果】PC-CA-SCS译码算法与CRC辅助串行抵消列表(CRC-aided successive cancellation list, CA-SCL)译码算法相比,约有0.1 dB的增益,与CRC辅助串行抵消栈(CRC-aided successive cancellation stac...     

基于Log-MAP算法的Turbo码量化分析

针对AGWN信道,基于Log—MAP译码算法,系统分析与研究了软输入软输出（SISO）Turbo迭代译码过程中数据的量化与定点实现。结合数据观察与算法剖析,借助蒙特卡罗仿真给出了接收信息、外信息、信道可信度值、状态度量等数据的定点表示及量化细节,所选择的量化方案达到了译码性能与实现复杂度较好的折衷,量化后性能损失不大于0．15dB。