一种低复杂度空间调制球形译码检测算法

现有的空间调制系统球形译码（Sphere-Decoding,SD）检测算法虽然能够较大地降低最大似然（Maximum-Likelihood,ML）检测算法的计算复杂度,但由于其更新半径比较松散、收敛较慢,计算复杂度降低的水平仍十分有限,尤其是在高阶调制系统下.针对上述问题,采用统计分布的思想对现有算法更新半径中的冗余项进行估计,提出了两种改进的球形译码检测算法.理论分析与仿真结果表明,改进算法在达到最优检测性能的同时,极大地降低了传统球形译码的计算复杂度,具有较好的理论和实际应用意义.     

一种低复杂度STBC译码算法

根据逐级QAM(Quadrature Amplitude Modulation)调制方案提出了广义干扰抵消的思想,并根据STBC(Space-TimeBlock Coding)系统传统的最大似然(ML)译码算法,提出了一种基于逐级解调思想的低复杂度STBC译码方法。在分别采用64QAM和256QAM调制方式下,新的译码算法比传统的ML译码算法的复杂度分别降低了90%和97%以上。同时,用理论和仿真结果证明了该译码方法达到了ML的译码性能。因而,这种新的译码方法在没有性能损失的前提下降低了译码的复杂度。     

联合ML和OSIC的VBLAST解码算法

使用多个发射天线和多个接收天线可以获得巨大的通信容量。作为MIMO系统的一种实现方案，VBLAST可以获得很高的频谱利用率。传统的VBLAST译码算法OSIC(Ordered Successive Interference Cancellation)在其译码性能上和最大似然ML(Maximum Likelihood)译码差距较大，而ML，的复杂度是随着发射天线数呈指数增加的。因此，本文针对VBLAST的译码，折中考虑VBLAST的解码复杂度和解码性能，提出了联合ML，和OSIC的两种改进的VBLAST解码算法：ML_OSIC和OSIC_ML。当选取用ML译码的符号数适中时，可以在远低于ML的复杂度基础上获得远好于OSIC的译码性能。     

一种重叠Alamouti码的最大似然检测优化算法

针对准正交重叠Alamouti码(Overlapped Alamouti Code,OAC)采用最大似然(maximum likelihood,ML)接收机检测时译码复杂度高的缺点,提出了一种ML译码优化算法。利用等价信道矩阵具有部分正交性的特点,将等价信道矩阵拆分成2个相互正交的子等价信道矩阵,使得在检测每个符号分组时可分别检测2个较短分组,从而降低了ML接收机的译码复杂度。改进算法保持了与ML译码相近的误码率性能,而运算量大幅度降低,从而克服了ML译码复杂度高的缺点。     

极化码序列连续删除译码算法的改进设计

极化码连续删除译码算法性能和传统的LDPC码存在一定差距。序列连续删除算法(SCL)的提出极大地改善译码性能,是极化码推向实际应用中的重要一步。但是该算法复杂度较高,延迟大。改进的序列连续删除(SCL)译码算法是基于改善极化码码长受限的情况,文中描述SCL算法是通过码树上的搜索序列路径来表示译码过程。改进的算法通过减少译码算法在码树上的序列路径来降低时间和空间复杂度。通过仿真表明,改进的算法有效地降低了译码的复杂度同时在性能上也接近最大似然(ML)译码算法。     

LTE-A系统一种降低复杂度的软球形检测算法

软球形译码算法虽然能接近ML(最大似然)算法的误码性能,但其计算复杂度很高。文章提出了一种降低计算复杂度的SSD(软球形译码)算法,该算法在QR(正交三角)分解算法的反向迭代上三角矩阵R中引入减弱噪声部分以缩小初始搜索半径,然后利用最小距离准则对搜索树进行有效地删减,缩小树搜索空间。MATLAB仿真结果表明,该算法在获得接近传统SSD性能的条件下,能够很大程度地降低系统的计算复杂度。     

广义空间调制系统的低复杂度检测算法

针对广义空间调制( GSM)系统接收端最大似然( ML)检测算法计算复杂度极高的缺点,提出了一种基于压缩感知( CS)信号重构理论的低复杂度信号检测算法。首先,在多输入多输出( MI-MO)信道模型下,通过改进正交匹配追踪( OMP)算法,得到一个激活天线索引备选集;然后,利用ML算法在该备选集中进行遍历搜索,检测出激活天线索引和星座调制符号。仿真结果表明所提算法的检测性能接近于ML算法,且复杂度约为ML算法的2%。因此,所提算法在保证检测性能的同时也大大降低了计算复杂度,实现了检测性能与复杂度之间的平衡。     

部分判决的OSIC:一种改进的VBLAST解码算法

VBLAST的传统译码算法:排序连续干扰抵消OSIC(Ordered Successive Interference-Cancellation),与最优译码算法:最大似然(Maximum Likelihood,ML)比较,虽然降低了复杂度,但其译码性能却相差较远。该文提出了一种改进的OSIC的译码算法:部分判决的排序干扰抵消算法(PartialDecision OSIC)。该算法在各层的判决中增加候选判决符号,并且在最后一层的判决中使用了最大似然检测,从而提高了译码的性能。从仿真结果可以看出,该算法比传统的VBLAST译码算法性能有较大的提高。     

一种基于球形译码的分层空时译码算法

为了进一步降低分层空时接收机的球形译码复杂度,提出了一种分组球形译码算法.接收对信号矢量的分量进行分组,每个分组内部采用球形译码算法进行检测,而各个分组之间通过判决反馈的方式进行干扰抵消.由于在各个分组内部进行球形译码,大大降低了最坏情况下的计算量,从而简化了接收机复杂度.计算机仿真结果表明,新算法能够明显的降低接收机译码过程的计算量.     

一种(41, 21, 9)平方剩余码的快速代数译码算法

为了降低译码时的计算复杂度以及减少译码时间,该文通过对牛顿恒等式进行推导得到了(41, 21, 9) QR码不需要计算未知校验子就可求得错误位置多项式系数的代数译码算法,同时也针对改善部分客观地给出了计算复杂度的理论分析。此外,为了进一步降低译码时间,提出判定接收码字中出现不同错误个数的更简化的判断条件。仿真结果表明该文提出算法在不降低Lin算法所达到的译码性能的前提下,降低了译码时间。     

一种加速Turbo码译码实现的改进算法的研究

本文针对Turbo码在译码过程中复杂度相当大的缺点,提出了一种新的改进算法,通过对附加信息的门限判决而加快译码速度,从而降低了译码复杂度,提高了译码性能.此外,我们还给出了此门限值的理论确定方法.计算机模拟结果表明,采用所提出的改进算法与传统的最大后验概率译码算法相比,其译码性能和译码复杂度均有明显的改善.     

基于新停止准则的多进制LDPC码加权符号翻转译码算法

为了降低多进制低密度奇偶校验(Low-Density Parity-Check,LDPC)码译码算法的复杂度,该文提出了基于新停止准则的符号翻转译码算法。该算法根据翻转函数和接收比特可靠性度量来确定对应的翻转符号,通过分析不满足校验方程个数的变化趋势来提前终止迭代。仿真结果表明,新算法在保持原有符号翻转译码算法误码性能不变的情况下,极大地减少了译码迭代次数,取得了译码性能和复杂度的折衷。     

一种提高LDPC译码器吞吐率的译码算法

为了设计高效的LDPC译码器,结合准循环结构LDPC的校验矩阵H的规律性、乘性修正最小和译码算法不需要估计信道质量的特点和部分并行译码实现复杂度低的特点,介绍了一种新的译码算法——交迭的部分并行译码算法,这种译码算法相对于采用部分并行结构的BP译码算法,不但降低了硬件实现的复杂度,减少了存储资源的开销,而且提高了译码器的吞吐率。     

A new adaptive two-stage maximum-likelihood decoding algorithm for linear block codes

In this paper, we propose a new two-stage (TS) structure for computationally efficient maximum-likelihood decoding (MLD) of linear block codes. With this structure, near optimal MLD performance can be achieved at low complexity through TS processing. The first stage of processing estimates a minimum sufficient set (MSS) of candidate codewords that contains the optimal codeword, while the second stage performs optimal or suboptimal decoding search within the estimated MSS of small size. Based on the new structure, we propose a decoding algorithm that systematically trades off between the decoding complexity and the bounded block error rate performance. A low-complexity complementary decoding algorithm is developed to estimate the MSS, followed by an ordered algebraic decoding (OAD) algorithm to achieve flexible system design. Since the size of the MSS changes with the signal-to-noise ratio, the overall decoding complexity adaptively scales with the quality of the communication link. Theoretical analysis is provided to evaluate the potential complexity reduction enabled by the proposed decoding structure.     

基于贪心策略的大规模MIMO系统信号检测算法

针对传统球形译码性能和计算复杂度受到初始半径及搜索策略制约的问题,提出了一种新的基于M算法的贪心策略球形译码检测算法,对树搜索的方法进行了改进,先将该层信号集合中的距离增量进行排序,然后选择距离增量最小的M个点为信号点,这样每一次选取的信号点相对该层都是局部最优的.仿真结果表明,相比于传统球形译码检测算法,当M为1时,该算法可以降低约30％的计算复杂度.使球形译码算法的效率得到了很大的提高,可以运用于大规模MIMO系统中.     

基于循环检测的LDPC比特翻转译码算法研究

提出一种基于循环检测的低密度奇偶校验码的比特翻转(BF)译码算法,采用对译码翻转比特的循环检测和对接受符号可靠性信息的软判决,使译码性能大大改善.理论分析表明,该译码运算复杂度低,仿真结果表明,改进的算法优于加权比特翻转译码LP-WBF算法约0.3 dB,误码性能改善明显.     

A Low Complexity Decoding Algorithm for Extended Turbo Product Codes

In this letter, we propose a low complexity algorithm for extended turbo product codes by considering both the encoding and decoding aspects. For the encoding part, a new encoding scheme is presented for which the operations of looking up and fetching error patterns are no longer necessary, and thus the lookup table can be omitted. For the decoder, a new algorithm is proposed to extract the extrinsic information and reduce the redundancy. This new algorithm can reduce decoding complexity greatly and enhance the performance of the decoder. Simulation results are presented to show the effectiveness of the proposed scheme.     

Simplified SCL decoding algorithm of polar codes based on critical sets

In order to reduce the high complexity of the successive cancellation list (SCL) algorithm for polar codes, a simplified SCL decoding algorithm based on critical sets (CS-SCL decoding algorithm) is proposed. The algorithm firstly constructs the critical sets according to the channel characteristics of the polar codes as well as comprehensively considering both the minimum Hamming weight (MHW) of the information bits and the channel reliability. The information bits within the critical sets and the path splitting are still performed by the SCL decoding algorithm while the information bits outside the critical sets are directly performed by the hard decision. Thus, the number of path ordering, copying, and deleting can be reduced during decoding. Furthermore, the computational complexity of the SCL decoding can also be reduced. Simulation results demonstrate that the decoding complexity of the proposed CS-SCL decoding algorithm, compared with the conventional SCL decoding algorithm, is reduced by at least 70%, while compared with the simplified SCL (PS-SS-SCL) algorithm which constructs the critical set with the first and second information bits of the Rate-1 nodes, its decoding complexity can also be reduced. Moreover, the loss of the error correction performance for the proposed CS-SCL decoding algorithm is minor. Therefore, the proposed CS-SCL algorithm is effective and can provide a reasonable tradeoff between the decoding performance and complexity for the decoding algorithm of polar codes.     

Turbo乘积码译码算法的简化

Chase算法是Turbo乘积码(TPC)软判决译码中常采用的算法之一。分析了传统Chase算法中寻找竞争码字对译码复杂度的影响,在此基础上提出了两种新的简化译码算法,省去了寻找竞争码字的过程。仿真结果表明,简化算法在基本保持传统Chase算法译码性能的基础上,降低了译码复杂度,提高了译码速度。