有限状态Markov信道上基于噪声软判决的LDPC译码

针对有限状态Markov信道,提出一种改进的低密度奇偶校验码(low-density parity-check,LDPC)译码算法,并给出其因子图表示.该译码算法包括相互迭代的标准和积译码算法和前向后向算法两个部分.在标准和积译码算法每次迭代后,得到噪声比特的软判决;前向后向算法利用噪声比特的软判决,重新估计发送比特的信道似然比.标准和积译码算法用此重新估计的信道似然比,进行下一次迭代.考虑到因子图中Markov信道节点的引入会引起图中圈个数的增加,进一步提出用基于概率的消息传递策略来更新译码过程中的消息.仿真结果表明,此算法不仅远好于标准的和积译码算法,而且优于采用噪声硬判决的算法.     

Turbo乘积码的重复译码算法

主要是针对TPC译码算法进行研究,依据对数似然概率(LLR)和最大后验准则的原理,推导出对数似然概率估算的近似公式,形成TPC重复软译码纠错算法,并通过软件实现.     

基于Gauss混合模型的清浊音解码端恢复算法

清浊音(V/U)判决是低速率语音编码算法中的一个重要参数。该文利用Gauss混合模型(GMM)在语音解码端根据量化后的语音能量和线性预测编码(LPC)系数计算V/U后验概率,从而进行V/U判决恢复。带通浊音度系数(BPVC)也使用类似方法恢复。实验证明,即使在能量参数和LPC参数粗糙量化的情况下,该算法对全带V/U的恢复性能亦优于混合激励线性预测(MELP)算法中全带V/U分类器利用原始语音信号的分类性能,从而证明该恢复算法性能满足实用要求。该算法可以单独在解码端实现,从而节省了所有原来用于V/U信息量化传输的比特,可以进一步降低编码码率。     

正弦激励线性预测声码器子带清浊音模糊判决

为了解决目前正弦激励线性预测声码器中各子带的清浊音硬判决使得语音帧间产生明显过渡感的问题,提出一种子带清浊音模糊判决算法,直接采用自相关函数对各子带的清浊音度进行描述,矢量量化后传输至解码端,用于激励信号的产生.测试结果表明: 采用子带清浊音模糊判决算法,能够消除语音帧间的过渡感,能够使各种速率正弦激励线性预测声码器的平均主观意见得分提高约0.05以上.     

一种基于混合MELP/CELP的4 kbit/s声码器

利用混合激励线性预测 (mixed excitation linear prediction,MELP)算法和码激励线性预测(code excitation linear prediction,CELP)算法的优点,提出了一种混合MELP/CELP语音编码模型.编码端对强浊音帧采用MELP编码,对弱浊音帧和清音帧进行CELP编码.MELP编码器采用相位对齐技术提取强浊音帧的相位参数,解决了合成语音与原始语音在时间上不同步的问题.对实现的4 kbit/s混合MELP/CELP声码器进行客观MOS(mean opinion score)值和主观DRT(diagnostic rhythm test)清晰度测试,结果表明,该声码器的合成语音具有较高的可懂度和清晰度.     

基于蝶形流程图的分组码最大后验概率软判决译码方法

该文提出了基于蝶形流程图的分组码最大后验概率软判决译码方法。该方法将分组编码所产生的所有可能码字与接收序列软信息的似然结果按特定的顺序分组,然后利用蝶形流程图来计算每位信息比特为0和1的概率,使用快速算法减少了累加计算量。对于(n,k)分组码进行最大后验概率软判决译码时采用蝶形流程图,在性能没有任何损失的情况下,累加计算量将从k(2k-2)减少到(3×2k-2k-4)。在该算法基础上,利用Log-MAP算法进行改进以利于硬件实现,并针对BCH码的系统编码进一步进行算法优化,将可能码字与软信息的似然结果计算减少一半,蝶形流程图中的第0级查表运算也减少一半。     

自适应抗噪的清/浊/静音判决算法

清/浊/静音判决(UVS)是语音压缩、合成以及识别中的一个重要参数。为了解决传统判决方法训练过程复杂,导致语音编码效率低的问题,给出一种无训练过程的判决方法。提取基于循环平均幅度差的特征参量,利用判决参数间的相关性,自适应调整阈值,实现清/浊/静音判决。该判决方法具有很好的抗噪声干扰能力,有效提高判决的准确率。测试结果表明:该算法简化了清/浊/静音判决的计算量,清音误判率降低了10%,浊音误判率保持在4%以内;将该算法应用于低速率语音编码方案MELP(mixed excitation linear prediction)0.6 kbps的清浊音判决中,解码后的合成语音质量优于原始MELP编码方案,PESQ分数提高0.3,具有较好的可懂度和自然度。     

SELP 2.4kb/s语音编码算法跳跃帧判决及处理

为解决正弦激励线性预测(SELP)2.4 kb/s语音编码算法中清浊音过渡时合成语音的质量较差的问题,该文利用子带清浊音判决参数量化过程中存在的冗余度,提出了一种跳跃帧判决及处理方法。该方法根据当前帧前后各60个样点的平均能量比值判定当前帧是否为跳跃帧,并利用子带清浊音判决参数量化的冗余度传送跳跃帧信息。解码端根据当前帧是否为跳跃帧对解码端参数采用不同的插值方案。测试结果表明,该方法能够将合成语音的M O S分提高0.004左右。     

SELP 2.4kb/s语音编码算法跳跃帧判决及处理

为解决正弦激励线性预测(SELP)2.4kb/s语音编码算法中清浊音过渡时合成语音的质量较差的问题,该文利用子带清浊音判决参数量化过程中存在的冗余度,提出了一种跳跃帧判决及处理方法。该方法根据当前帧前后各60个样点的平均能量比值判定当前帧是否为跳跃帧,并利用子带清浊音判决参数量化的冗余度传送跳跃帧信息。解码端根据当前帧是否为跳跃帧对解码端参数采用不同的插值方案。测试结果表明,该方法能够将合成语音的MOS分提高0.004左右。     

能量参数解码端HMM估计算法

在低速率语音编码算法中,如何对特征参数进行有效的量化表示是影响声码器合成语音质量的关键因素。该文提出一种能量参数解码端恢复算法,它利用线谱频率(linespectral frequency,LSF)和清浊音判决参数(unvoiced/voiced decision,U/V)估计能量参数的变化轨迹。该算法利用特征参数之间的相关性,采用隐Markov模型(hiddenMarkov model,HMM)描述LSF、U/V和能量参数之间的统计特性,通过对能量进行解码端恢复,省去量化所需的比特数,从而提高特征参数的整体量化性能。测试结果表明:能量参数解码端恢复算法能够将150b/s混合激励线性预测编码算法(mixed excitation linear prediction,MELP)的合成语音平均意见得分(mean opinion score,MOS)提高0.042。该算法应用于超低速率声码器参数量化是可行的。     

软判决在OQPSK解调中实现对信号纠错的分析与应用

针对OQPSK(Offset Quadrature Phase Shift Keying)信号的特点，提出了经OQPSK调制的数字信号在解调过程中实现一位纠检错的新方法，以及实现该方法的具体电路。此方法采用软判决检测技术，在对无信道编码的数字信号解调的同时，直接实现对信号的一位纠错，把解调与纠错，于妙地融合在一起，简化了电路的复杂度。另外，可在无信道编码的情况下实现一位数字信号的纠错，省去了由于信道编码带来冗余码，提高了信道利用率。对此方法进行了误码率计算，计算表明该方案比采用硬判决的OQPSK相干、非相干解调有更低的误码率。     

日盲紫外光高速通信机国产化研究

为用国产手段提高日盲区紫外激光机非视线方式(non-line of sight,NLOS)传输信号的高速通信性能,研制了紫外声光调制器对紫外光进行调制;并联使用已国产化紫外光电倍增管接收信号;设计了一种新的调制方式—改进的差分脉冲位置调制(IDPPM)为核心的软判决解码技术,并将软判决与硬判决作了比较,同时将软判决时对时隙错误概率的改善做了仿真,验证其对通信改善的真实性.用紫外光进行高速通信,关键在于能够对信号进行高比特率的编码、调制与解调,这是紫外通信区别于其他通信方式的重要特征.     

一种改进的RS码代数软判决译码算法

为了提高Reed-Solomon码的纠错性能,分析并给出了能提高Reed-Solomon码纠错能力的代数软判决译码算法的译码流程,讨论了译码中需要的软信息的计算方法,推导了代数软判决译码算法的译码成功条件.在此基础上,提出了一种改进的代数软判决译码算法,并对改进算法的运算量和译码时延进行了分析.算法针对推导的译码成功条件,通过改变代数软判决译码算法中插值算法的选择输出准则,更有效地利用了接收端的软信息.仿真结果表明,在译码时延基本不变的条件下,提出的算法比代数软判决译码算法提供更多的译码增益.     

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BICM-ID内嵌Turbo码译码分级选择停止准则

本文提出一种比特交织编码调制加迭代译码（ BICM-ID）内嵌的Turbo码译码分级选择停止准则。该分级选择停止准则按照信息比特的后验对数似然比（ LLR）绝对值大小对信息比特进行不同可靠性级别分类,针对不同类别设置相应收敛测试准则。较可靠的类别通常更早停止迭代,以节省计算量,而可靠性较低的类别则进行更多次的迭代以获得更高的译码精准。对于较早收敛的类别,关于这些信息比特的计算几乎停止,除了对前向度量和后向度量构成的马尔科夫链的更新。由于对早期收敛的类别的不必要的计算被省略,本分级选择停止准则节省了后期迭代的计算量。结果显示,本停止准则比典型的整帧交叉熵（ CE）停止准则节省将近10%的迭代处理时间,而BER性能则接近。     

Hybrid hard-/soft-decision LDPC decoding strategy for NAND flash memory

This paper concerns a decoding strategy to improve the throughput in NAND flash memory using low- density parity-check （LDPC） codes. As the reliability of NAND flash memory continues degrading, conventional error correction codes have become increasingly inadequate. LDPC code is highly desirable, due to its powerful correction strength. However, in order to maximize the correction strength, LDPC codes demand fine-grained memory sensing, leading to a significant read latency penalty. To address the drawbacks caused by soft-decision LDPC decoding, this paper proposes a hybrid hard-/soft-decision LDPC decoding strategy. Simulation results show that the proposed approach could reduce the read latency penalty and hence improve the decoding throughput up to 30 %, especially in early lifetime of NAND flash memory, compared with the conventional decoding with equivalent area.     

Realtime robust speech communication based on iterative joint source-channel decoding and demodulation algorithm for MELP vocoder

Realtime speech communications require high efficient compression algorithms to encode speech signals. As the compressed speech parameters are highly sensitive to transmission errors, robust source and channel decoding and demodulation schemes are both important and of practical use. In this paper, an iterative joint source-channel decoding and demodulation algorithm is proposed for mixed excited linear prediction (MELP) vocoder by both exploiting the residual redundancy and passing soft information throughout the receiver while introducing systematic global iteration process to further enhance the performance. Being fully compatible with existing transmitter structure, the proposed algorithm does not introduce additional bandwidth expansion and transmission delay. Simulations show substantial error correcting performance and synthesized speech quality improvement over conventional separate designed systems in delay and bandwidth constraint channels by using the joint source-channel decoding and demodulation (JSCCM) algorithm.     

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。     

基于LDPC编码的协作HARQ对数似然比加权合并方法

协作混合自动重传请求（Hybrid Automatic Repeat Request,HARQ）机制选择信道状况最优的中继节点来执行重传,比传统HARQ更能适应无线信道的变化.为了同时解决HARQ合并方法的性能和适用性问题,提出了一种对数似然比加权合并译码方法,将各次接收信号的对应比特对数似然比按信道频域冲激响应功率进行加权合并译码,能显著降低系统误码率.仿真结果表明,对数似然比加权合并方法具有逼近最大比合并算法的性能,存储开销和计算复杂度相当,可以灵活用于各种类型的HARQ系统.