双向中继信道中Polar码与物理层网络编码的联合设计

为解决双向中继信道中采用低密度奇偶校验码LDPC(low density parity check code)或Turbo码的网络编码系统信道编码编译码算法及设备的复杂度太高这一问题,提出一种联合Polar编码与网络编码的中继转发策略.该策略利用无线通信中信号的叠加特性和Polar编码、网络编码的线性性质直接估计网络编码的码字,使得中继节点进行Polar译码的复杂度和信源节点之间的信息交换时间都比直接网络编码系统减少了50%.同时,由于基于信道极化理论的Polar码具有在离散无记忆信道BDMC(binary discrete memoryless channel)上达到信道容量及编译码算法简单等优点,使得所提方案不仅保证了系统的可靠性,而且更容易实现.仿真结果验证了该方案的有效性.     

低复杂度极化码SCL译码算法

极化码的串行抵消列表(SCL)译码的逐次逐比特进行判决过程与路径度量值的计算筛选过程是整个译码系统复杂度与延迟的主要来源.在分析现有SCL及多比特判决译码的优缺点基础上,针对SCL译码造成的译码系统复杂度高和延时大的问题,将每组多比特码字(多个独立信道)视作一个整体,并在译码时通过信道合成构造为一个虚拟多比特信道,从而可以对多比特码字进行同步传输并根据信道递归公式进行同步判决译码.由此基于SCL译码的码树构造提出一种构造多比特虚拟信道的SCL译码算法,并结合设置译码码树节点阈值减少码树节点分裂次数的方法进一步增强了上述算法.在AWGN信道下的分别对虚拟2、4和8比特信道SCL译码的误码率及误帧率性能进行仿真.仿真结果表明在虚拟8比特信道情况下,预设阈值S=30时的译码性能接近传统SCL算法,且总历经节点数降低了63.7%,总加法次数是8比特同时判决译码算法的17%.此算法降低了译码算法的计算复杂度及硬件存储复杂度,更适合于硬件实现,具有一定的实用价值.     

5G控制信道极化码的研究

极化码是第五代移动通信（5G）的重要信道编码,是被用于增强移动宽带场景控制信道的纠错编码.TS 38.212协议规定的5G-Polar码存在3种码字结构,但没有给出设计的原因和对应的译码方法.为此,介绍了5G-Polar码的可靠性序列设计方法和速率匹配方法,并分析了不同类型的码字构造原理、关键特征及相应的译码算法.通过对不同结构类型Polar码的性能和复杂度的对比,分析了各种结构类型的适用条件及原因.同时,通过仿真定量地给出了5G-Polar码在短码条件下相比于LTE TBCC和5G-LDPC码的性能优势.     

Turbo空时分组码系统信道编译码方法

为抵抗无线通信信道的选择性衰落以及提高系统的通信质量，提出了一种多发射天线多接收天线系统的信道编译码方法.Turbo 空时分组码系统的译码算法综合了2种码字的译码算法.采用多发射天线的系统结合空时分组码（STBC）码字矩阵和无线通信信道特性，推导了Turbo码译码过程所需的对数似然比（LLR）；采用多接收天线的系统将各天线计算所得的对数似然比最大比合并（MRC）再进行迭代译码.仿真结果表明，Turbo空时分组码系统能够综合Turbo码的编码增益和空时分组码的分集增益，编译码复杂度不高，性能优异；在同等条件下，此译码算法所需信噪比优于基于最小欧式距离的译码算法近0.5 dB.     

PIC-SIC分组译码的两用户空时编码方案

两用户分层Alamouti码编码的多入多出系统采用最大似然译码能获得满分集增益,但复杂度较高,若利用复杂度较低的部分干扰相消(PIC)和串行干扰相消(SIC)辅助的PIC-SIC分组译码则会损失分集增益,为此提出一种编码方案,并证明此方案在接收天线数为N时利用PIC-SIC分组译码能获得满分集增益2N.仿真结果表明,新编码方案相对于分层Alamouti码能获得更优的误码率性能和更高的分集增益.     

基于SWIPT的乘积Polar编码协作构造与分析

为实现绿色可靠通信,提出了基于无线信息与能量同传(SWIPT)技术的乘积极化( Polar)编码协作系统。 首先,建立基于 SWIPT 的乘积 Polar 编码协作系统模型;其次,将 Polar 码作为乘积码的分量码构建乘积 Polar 码,分别在信源节点和中继节点对其行编码和列编码;最后,在目的节点提出一种低译码时延的两步译码算法,第一步对接收到乘积 Polar 码的码字矩阵分别进行串行相消(SC)译码与列 SC 译码,若第一步译码失败,则执行第二步译码,即将乘积 Polar 码的码字矩阵变换为单行 Polar 码,再 SC 译码。 理论分析与仿真表明,相比点对点系统,基于 SWIPT的乘积 Polar 编码协作大大降低了译码时延;与采用置信度传播译码算法的乘积低密度奇偶校验编码协作系统相比,所提系统误码性能更优。     

RaptorQ码级联方案在卫星通信中的应用

针对卫星通信对高可靠性纠删码的需求,文章提出了一种联合RaptorQ码和物理层信道编码的级联方案。在综合考虑纠错性能和复杂度的情况下,采用物理层编码构造等效删除信道,并选取长度可变且具有线性编译码复杂度的RaptorQ码以实现纠删功能。阐述了RaptorQ码的编译码原理和预编码算法,分析了级联RaptorQ码系统的纠错性能。理论分析和仿真结果表明,与现有同类级联喷泉码算法相比,所提方案具有较低的编译码复杂度和更好的纠错性能,在相同信道条件下成功译码所需的编码冗余更低。     

半定初态卷积编码及其译码算法

在短波通信的自动链路建立过程中,为了获得尽量高的编码增益和抗干扰性能,要求编译码性能要好且编码后的码字要短.该文首次提出半定初态卷积编码的概念,并在此基础上给出了其编译码算法.该编译码算法较好地解决了编码性能与编码后码字长度的矛盾.实验结果表明,在保证编码后码字长度尽量短的条件下,其性能逼近最佳性能,是一种十分实用的编译码算法.     

基于OSD的Turbo乘积码迭代译码算法

Turbo乘积码(TPC)由于其优越的性能在当前许多系统中得到了应用。本文在介绍TPC基本编译码方法的基础上给出了一种新的基于OSD的迭代译码算法,在分量码SISO译码时采用Order-1OSD与Chase相结合的方法产生候选码字,提高了输出码字和软信息的准确度。仿真结果表明,这种基于OSD的迭代译码算法性能要优于基于Chase的迭代译码算法,与基于Max-Log-MAP的迭代译码性能接近,在性能和复杂度之间获得了良好的折中。     

一类MDS阵列码的改进纠错译码算法

对文献[1]中的B码纠错译码算法进行了改进.改进的算法能在一定条件下直接定位到发生误码的位置,然后只需将该位置的比特值取反,就实现了纠错译码.与原算法中先对校验子进行B对偶码的编码,再进行码字重建等复杂运算相比,改进的算法效率大大提高.     

QAM modulations with q-ary turbo codes

A new concept of q-ary (q = 2') turbo codes and the corresponding decoding aglorithm are presented. With QAM modulations, the proposed algorithm avoids the information loss caused by a pragmatic approach usually used for a binary code to split the channel measurement information into coding bits. So better performance is achieved. Because of the parallel operation property, the decoding can be speeded up by the proposed algorithm. In addition, a method to reduce the average number of iterations is also considered.     

TCM在Pattern时延差编码通信体制中的应用

Pattern时延差（PDS：PatterntimeDelayShift）编码通信体制具有很好的抗多途干扰能力,但传输过程中仍存在一定的误码。为提高该体制的抗噪声能力,将网格编码调制（TCM：Trellis．CodedModulation）技术与PDS体制结合使用,对信息进行网格编码调制和维特比软判决译码。实验结果证明,该方案抗噪声效果显著,可使PDS体制的抗噪声性能提高3dB左右。     

Turbo码中一种基于混沌映射的DRP交织器设计

针对Turbo码编译码结构的交织器的设计问题,提出了一种有效降低突发错误的交织器的设计方法,利用了混沌序列的伪随机性,结合Dithered Relative Prime(DRP)的内部交织过程,并将其应用于Turbo码中,和传统交织器在相同环境下进行仿真比较.结果表明:在信噪比大于1.5 dB条件下,该交织器有效地降低了Turbo码的误比特率,达到改善系统性能的目的.     

基于视频解码依赖性的低延时无线视频广播纠删编码

提出一种能降低无线视频广播中视频延时的数据包纠删编码方法.该方法在利用视频接收端反馈信息的基础上,通过考虑视频数据包之间所具有的视频解码依赖性特点,以减少视频延时为目标构造用于视频广播的纠删编码数据包.相比于现有纠删编码,仿真结果表明,该纠删编码方法能使视频接收端获得更小的视频延时.     

DVB_RCS协议中双二进制卷积Turbo码识别

信道编码分析是对编码参数进行逆向分析,在协作通信、智能通信和信息截获等领域具有重要作用。针对DVB_RCS协议中双二进制卷积Turbo码码长和删除模式的识别,提出一种匹配识别算法。首先在最大后验概率（MAP）迭代译码的基础上提出了译码可靠度的概念,进而利用译码前需要依据码长和删除模式对接收序列进行分路这一事实,通过译码可靠度来识别码长和删除模式。在该算法的基础上,提出译码迭代次数自适应控制的识别算法,提高了识别效率。仿真实验表明,所提出的识别算法能够有效识别各种信噪比和码率下的码长和删除模式。     

PDF417纠错码原理及实现

介绍了Reed Solomon纠错码原理和它在PDF417二维条形码中的应用方法。详尽推导了在迦罗华域GF(929)域内编译码的方法,并通过实例进行了具体说明。同时提出一种适用于PDF417纠错编码和译码的查表方法,可以简单确定任意码字在GF(929)内所对应的本原元的幂次。运用该方法可以快速而准确地计算出纠错码生成多项式的系数序列以及差错伴随式。     

分组码级联极化码

为提升极化码译码性能,提出一种级联极化码方案．采用经典分组码作为外码,极化码作为内码．选择所在子信道置信度较低的信息比特进行外码编码,将编码产生的校验比特放置在置信度最高的几个子信道位置上,再将这些校验比特与要传输的信息比特一起进行极化码编码．利用外码产生的校验比特有效地提升了极化码的译码性能．同时给出修正的连续删除列表译码算法,在原始的连续删除列表译码器译码结束后,将译码器列表中每一条译码结果所包含的校验比特分别进行校验,选择正确率最高且可通过校验的一条译码结果作为最终输出．仿真结果显示,在码长为128、误帧率为10^-2时,与循环冗余校验辅助的极化码方案相比,级联极化码方案有0.25dB的增益．     

LDPC码的分层类拟合修正最小和译码算法

低密度奇偶检验码（LDPC）是一种广泛使用的信道编码,尤其在长码时性能更佳。与编码相对应的便是译码,起初LDPC译码算法的复杂度很高,因此在最小和（MS）译码算法中为了降低算法的复杂度,采用了近似运算,虽然有效地降低了算法的复杂度,却牺牲了部分的误码性能。针对这一现象,本文在最小和译码算法的基础上,再一次作出近似运算,提出类拟合修正最小和（CFMMS）译码算法。该算法会根据MS算法中的非线性函数构造出一种类拟合函数,可以对不同阈值内的变量节点信息作出不同的处理,尽可能实现对校验节点更新过程的准确补偿,使得到的结果更加接近于置信传播算法;在此基础上,应用分层式调度策略,提出一种分层类拟合修正最小和（LCFMMS）译码算法,改变了节点信息的更新顺序,提升了迭代更新中节点信息的可靠度,使得译码的收敛速度得以提升,同时节省了存储空间。仿真和数值结果表明,该文提出的译码算法在一定程度上提升了误码性能,且运算复杂度低、译码收敛速度快。     

结合STBC的VBLAST MIMO-OFDM系统研究

结合分层空时(vertical bell layered space time,VBLAST)结构和空时块分组码(space time block code,STBC)的优点,提出了一种新的编码方法。在发射端对发射天线分组,每组独立进行空时编码和OFDM调制;在接收端,采用分组干扰抑制结合奇异值分解实现解码,降低了计算复杂度。相对于空时分层码而言,该方法在同样信噪比的条件下可以取得明显低的误码率;相对于空时分组码而言,该方法具有更高的频谱利用率和码速率。仿真采用SUI-3信道模型,仿真结果表明该方法的抗衰落性能明显优于VBLAST。