比特交织LDPC编码调制系统中的迭代解映射和译码算法

为了提高系统的误码性能,提出将迭代解映射和译码(ID)算法应用于比特交织低密度奇偶校验(LDPC)编码调制系统。对于8PSK G ray映射,该文通过信息传输率分析表明,加性白G auss噪声(AW GN)信道和2/5码率条件下,独立解映射会导致约0.3 dB的信噪比损失,而通过迭代解映射,仿真表明在误码率10-5时挽回了0.2 dB损失。在高码率条件下,信息传输率分析和误码率仿真均表明迭代所能带来的增益非常小。此外,该文预计对于非G ray映射星座或者更高阶星座,迭代算法将带来更大的信噪比增益。     

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.     

基于软判决反馈迭代译码的比特交织编码调制方案

论述一种基于软判决反馈迭代译码的比特交织编码调制方案.此方案可以不通过扩展频带来提高通信系统在瑞利信道中的编码增益,有效抵抗无线信道噪声、衰落等干扰.仿真结果表明,比特交织编码调制方案能有效提高系统的接收性能.     

基于比特交织和调制分集的Turbo乘积编码调制系统性能

将比特交织和调制分集引入到Turbo乘积编码调制中，提出一种具有良好抗衰落性能的编码调制机制。分析了该机制的误比特率性能，导出了适合迭代译码的软输入软输出（SISO）度量算法，给出了一种简单有效的星座旋转角度设计方法。仿真结果表明，与传统Turbo乘积编码调制相比，该机制在瑞利衰落条件下可获得2.5dB以上的编码增益。为Turbo乘积码和高效调制结合应用于无线通信系统提价节良好的解决方法。     

Turbo-DFH编码调制与迭代译码

将Turbo码与差分跳频(DFH)技术相结合,提出了一种新的Turbo-DFH编码调制方法.Turbo-DFH编码器由2个频率转移函数通过一个随机交织器并行级联而成,译码器采用迭代结构译码.针对Turbo-DFH系统的特点,提出了修正Log-MAP算法,用于迭代结构中子译码器的软输出计算.仿真结果表明,由于采用了随机编码和软输出迭代译码,Turbo-DFH系统的误比特率性能较采用传统纠错编码和误跳纠正算法的DFH系统有明显改善.     

Turbo码嵌入比特交织编码调制系统的——种新的迭代时序方案

在简单的迭代方案中,把两个RSC译码器看成一单个部件,检测器只从第二个RSC译码器中获得先验信息,产生新的输出传递给第一个RSC译码器.这种方案计算复杂度低,但是获得的误码率性能比较差.在传统的迭代方案中,任何一个部件都要从其它两个部件中获取先验信息来产生新的软信息.这种方案虽然获得了较好的误码率性能,但有较高的计算复杂度.本文提出在接收端各组件之间一种新的迭代方案,就是两个RSC译码器之间内部迭代和两个RSC译码器整体跟检测器外部迭代同时进行.跟前两个方案相比,提出的方案达到了性能和复杂度的折中效果.     

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".     

用于LDPC编码调制系统的非规则映射技术

为使迭代解映射和译码的低密度奇偶校验(LDPC)编码调制系统获得逼近信道容量的优异性能,该文提出一种基于映射方式搜索的非规则映射技术,采用自适应二元交换算法(ABSA)搜索得到新映射方式,与Gray映射混合得到与信道编码接近最优匹配的非规则映射。对于DVB-T2标准规范的LDPC编码调制系统,在对其方案进行微小修改的前提下,该技术可对迭代解映射系统进行改进,挖掘出可观的迭代增益。以DVB-T2标准64800码长2/3码率的LDPC码和64QAM星座图为例,外信息传递(EXIT)图分析表明:该技术在加性白Gauss噪声(AWGN)信道下理论上可获得0.55dB的信噪比(SNR)增益;误码性能仿真表明:在误码率(BER)10-5时,该技术在AWGN和Rayleigh衰落信道下可分别获得0.30dB和0.26dB的增益。     

基于校验式可信度的比特翻转LDPC译码算法

提出一种基于校验式可信度的比特翻转(CR-BF)低密度奇偶校验(LDPC)译码算法,及其改进.该算法利用校验式的可信度作为比特翻转准则,并参考校验式的错误个数,每次迭代翻转多个比特.仿真结果表明,与加权比特翻转(WBF)算法相比,该算法加快了迭代收敛速度,改善了误码性能.     

空间调制系统中一种低复杂度比特映射算法

空间调制(spatial modulation,SM)通过激活发射天线的索引在空间域中传输信息比特,将比特到符号映射技术引入到SM系统中,可以提高SM系统的性能.一般而言,在判决准确率一定的情况下,采用相邻SM符号汉明距离较小的映射方式将获得较优的系统性能.提出一种低复杂度的比特到符号映射算法,称为符号最近法(symbol nearest method,SNM).该算法从具有最小距离的符号对开始对SM符号进行排序,寻找下一个最近的SM符号,直到所有SM符号排序结束为止,将格雷编码的比特映射分配给排序后的SM符号.分析和仿真结果表明,SNM算法在发射端使用全信道状态信息(channel state information,CSI)时,其系统性能接近于SM和空间移位键控(space shift keying,SSK)误码率(bit error rate,BER)性能的下界,并且所提出的算法复杂度为O(K2),其复杂度也较低.     

大气湍流PPM调制信道下欧氏几何LDPC码的软迭代译码算法

针对大气湍流噪声对自由空间光通信链路可靠性的影响,采用软解调信息迭代计算的方法,提出一种适用于大气湍流PPM调制信道的高行列重量欧氏几何LDPC码迭代译码算法。不同码参数和不同PPM调制阶数下的仿真结果表明,该类算法在不同湍流强度下均有很好的译码纠错性能,采用2PPM调制的低码率欧氏几何LDPC码方案可获得1.6dB左右的编码增益提升。     

空间耦合LDPC码的深度迭代译码算法设计

空间耦合LDPC码因其在次最优迭代译码算法下能够达到最大后验概率译码性能而引起广泛关注。但其优异的阈值特性需要在码长很长时才能实现,当采用传统的迭代译码算法时,实现的复杂度将以指数增加,无法应用。为了有效降低传统迭代译码算法的复杂度,本文结合深度学习技术提出了一种空间耦合LDPC码的深度迭代译码算法。通过在消息传递过程中引入权重系数并采用深度神经网络对其进行训练获取权重系数,以此优化消息的可靠性度量值,从而提升译码收敛速度,降低译码复杂度。仿真结果表明,所提出的深度迭代译码算法可以以较少的迭代次数达到与传统迭代译码算法在较多迭代次数下的译码性能。     

LDPC码的译码算法

介绍了LDPC(低密度奇偶校验码)码的BP算法和基于BP的简化译码算法,并在AWGN(加性白高斯噪声)环境下进行了各自的仿真。通过误码性能和译码复杂度两方面的比较表明BP算法的性能更优越,但简化算法的复杂度相对来说有大幅的下降。     

删余LDPC与OFDM联合编码调制算法

为了降低正交频分复用(OFDM)系统中信道的时变导致的高误码平台,提出一种联合编码调制算法。该算法利用低密度校验码(LDPC)对删除信道的优良特性,将LDPC编码删余比特进行预编码,映射为零调制符号,辅助调制解调器减轻子载波间干扰(ICI)自干扰。仿真结果表明:与分离的编码调制相比,在相同传输速率条件下,该方法降低时变信道导致的LDPC误码平台达3个数量级以上。该联合编码调制算法可明显提高宽带无线通信系统在高速移动环境下的性能。     

删余LDPC与OFDM联合编码调制算法

为了降低正交频分复用(OFDM)系统中信道的时变导致的高误码平台,提出一种联合编码调制算法。该算法利用低密度校验码(LDPC)对删除信道的优良特性,将LDPC编码删余比特进行预编码,映射为零调制符号,辅助调制解调器减轻子载波间干扰(ICI)自干扰。仿真结果表明:与分离的编码调制相比,在相同传输速率条件下,该方法降低时变信道导致的LDPC误码平台达3个数量级以上。该联合编码调制算法可明显提高宽带无线通信系统在高速移动环境下的性能。     

基于LTE-Advanced系统的LDPC译码算法改进

为了与LTE-Advanced系统中信道编码协议兼容,对准循环LDPC码进行了低码率扩展,并在此基础上对其译码算法进行了改进.通过搭建LDPC码在OFDM系统中的仿真链路模型,在Matlab仿真平台上,对最小和译码算法进行了修正和改进,通过对比不同修正值下的译码性能,得到一种适合LTE-Advanced系统的LDPC码译码方案.     

AWGN信道基于高阶调制的LDPC码译码算法研究

介绍了AWGN信道基于高阶调制的软解调算法，研究了LDPC码的和一积译码算法原理，并对高阶调制的和一积算法及其简化算法进行了研究与性能仿真．仿真结果表明采用高阶调制的λ-min和-积简化算法译码在降低了译码复杂度的同时可实现高速率数据的可靠传输。     

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.     

BICM-ID系统中的均匀重加权迭代译码算法

针对LDPC编码的BICM-ID系统,建立了正规因子图模型。从消息更新规则的角度,运用变分方法统一解释了均匀重加权置信传播算法和标准置信传播算法。将均匀重加权方法提高性能的特点与置信传播的特性相结合,推导出均匀重加权迭代译码算法,讨论了边出现概率对算法性能的影响。分别在高斯白噪声信道和不同调制方式下进行仿真实验。结果表明,提出的均匀重加权迭代译码算法性能均优于标准置信传播和差分映射置信传播等迭代译码算法。     

LDPC译码硬判决辅助迭代VBLAST检测

针对采用低密度奇偶校验(LDPC)编码的多输入多输出系统中检测与译码级联方案未联合优化的问题,提出了一种低复杂度联合贝尔实验室分层空时(VBLAST)最小均方误差迭代检测与LDPC译码算法.该算法将VBLAST检测和LDPC译码统一于一个迭代信号处理框架,从系统角度分析了整个联合译码检测;通过级联简化的硬判决译码与检测的混合迭代消息传播,减少了各模块单独处理引起的互信息处理损失,从而优化了检测性能并降低了复杂度.仿真结果表明:与全软信息辅助检测方案相比,它以微小的0.1~0.2dB性能损失代价,获得了前者约1/2的复杂度及检测延迟等优势.