软判决维特比译码算法的Simulink仿真实现

通过研究软判决维特比译码算法的基本原理,提出了一种基于Simulink的软判决维特比译码算法建模仿真方法。为了验证该算法模型的正确性,建立了基于Simulink的具有卷积编码、软判决维特比译码完整的通信系统仿真模型,通过仿真所得到的误码率与软判决理论误码率的对比证明了所建立的仿真系统的正确性。最后,为了比较硬判决译码算法与软判决译码算法的性能,建立了硬判决维特比译码算法的仿真模型,并与软判决维特比译码性能进行了对比分析,仿真结果表明：在相同误码性能条件下,软判决译码算法的信噪比要比硬判决译码算法提升2dB。     

一种低复杂度的短LDPC码级联译码算法

为了提高短低密度校验码(Short LDPC)的纠错性能,在研究盒匹配译码算法(BMA)和置信度与分阶统计译码级联算法(BP-OSD)的基础上,提出了一种新的针对短LDPC码译码的BP-BMA级联算法.该算法充分利用了BMA算法具有较低译码复杂度的特性.然后,利用该算法结合对数似然比累积(ALLR)算法进行了计算机仿真.仿真结果表明:BP-BMA级联算法与BP-OSD相比,译码性能有所提高,且译码复杂度大大降低了,在译码性能和复杂度间取得了很好的折中.     

Turbo码译码算法的改进研究

文章分析了Turbo码的MAP类译码算法后,针对传统Log-MAP译码算法的特性,提出了一种改进的Log-MAP译码算法.仿真结果表明,新的算法在降低译码复杂度的同时较好地保持了译码性能,使其非常接近Log-MAP算法的译码性能,同时也非常有利于硬件的实现.     

LDPC比特翻转译码算法的分析与改进

利用统计译码思想由LDPC（Low Density Parity Check）码校验矩阵通过矢量的线性组合构造出一个新的低密度校验矢量集合，并结合LDPC码并行比特翻转译码算法的环检测等特点的分析，提出了一种新的硬判决译码方案。仿真结果表明：改进算法在译码性能上接近BP算法，又保持了并行比特翻转算法迭代次数少的优点。     

约束维特比译码算法的性能研究

维特比译码是一种最大似然译码，在数字通信系统中得到广泛的应用。约束维特比算法是利用已知的正确信息．对维特比算法进行改进。本文针对约束维特比算法进行了探讨，并对其性能进行了仿真实验。仿真结果证明，在二进制均衡信道中当采用约束维特比算法时．性能得到了较大的提高。     

基于偏移量近似的改进型IRA译码算法研究

IRA码的译码通常是利用BP译码算法来实现的,但是BP译码算法的硬件电路复杂.为了让译码算法在复杂度和译码性能之间取得较好的折衷,提出一种改进型IRA译码算法,该算法采用偏移量近似的方法来逼近于BP译码算法,能够简化BP译码算法的复杂度.仿真结果表明,与BP译码算法相比,改进型IRA译码算法能够在降低算法复杂度的同时保持良好的译码性能,与最小和译码算法相比,改进型IRA译码算法的复杂度几乎不变,但译码性能得到了明显的提高.     

一种改进的LT码置信传播译码

在删除信道上,短信息字长度的LT码采用置信传播译码算法性能较差。提出了一种改进的置信传播译码算法,此算法在置信传播译码失败时只需运用高斯消元法确定少数猜测比特就可实现成功译码。仿真结果显示,相比于置信传播译码,改进的置信传播译码算法在增加少量译码运行时间的代价下获得较大的译码性能改善。     

一种改进的奇偶校验比特辅助极化码译码

极化码奇偶校验比特辅助的串行抵消列表(PC-SCL)译码算法利用奇偶校验比特检测出错误路径并剪枝提升性能，但未分析译码过程中发生奇、偶数个错误的频率不均问题。极化码交替加权奇偶校验比特辅助的串行抵消列表(AWPC-SCL)译码算法中每个校验比特由对应检验段内的信息比特交替加权编码得到，虽然解决了奇、偶数个错误频率不均的问题，但未分析校验比特放置的位置对译码性能的影响。通过结合极化码生成矩阵最小汉明重量行索引和蒙特卡罗仿真结果，规定了校验比特的编码方式和放置位置的选取规则，提出了一种改进的交替加权奇偶检验比特辅助串行抵消列表(IAWPC-SCL)译码算法。仿真结果表明，与AWPC-SCL译码算法相比，IAWPC-SCL译码算法在误帧率为10^-4时，译码性能大约提升了0.3dB。     

LDPC码的低复杂度译码算法研究

本文在对LDPC码的译码算法分析的基础上，针对校验矩阵中含有的环对译码算法的影响，提出了一种基于置信传播算法基础上的低复杂度译码算法。该算法通过及时切断消息在环上的重传回路，可消除因校验矩阵中的环回传原始信息对译码造成的影响，保证优质的原始信息能尽可能地传播到其能传播的节点，从而提升了LDPC码的译码性能。仿真实验表明，该算法具有低于传统算法的复杂度，在低信噪比的信道中可以获得相当于传统算法的性能，在良好的信道条件下可以取得比传统算法更优异的性能。     

面向5G的多元LDPC改进译码算法的仿真研究

根据5G移动通信中高速率、低时延、大容量数据传输及多种场景的特点,提出了一种面向5G的基于多元LDPC码的低复杂度译码算法,即混合域Log-FFT-BP(Mixed Log-FFT-BP)译码算法。该算法直接对概率信息求对数,避免求解对数似然比操作,并且在校验节点的更新过程中,采用对中间变量求对数再对校验节点信息求傅里叶逆变换的方式,来进一步降低译码复杂度。从5G信道编码需支持更广泛的码块长度和更多码率的角度进行仿真,结果表明, 与传统译码算法相比,改进的Mixed log-FFT-BP算法性能相差不大,约为0.1～0.2dB,且能够降低译码复杂度,更利于硬件平台的实现。     

自适应Turbo-OFDM系统性能研究

分析了多径衰落信道下Turbo编码OFDM系统特性,推导出OFDM系统中Turbo码的译码算法,确定平均信噪比是影响系统性能的重要参数;研究了译码迭代次数对Turbo-OFDM系统的影响,提出一种自适应Turbo-OFDM系统方案,可以兼顾译码性能和译码速度,得到较低的平均误比特率和较高的平均译码速度。仿真结果说明,在平坦慢衰落信道下,采用该文提出的OFDM系统中Turbo码译码算法,不损失性能的同时,降低了对信道估计精度的要求;对于目标误比特率为10时,采用自适应Turbo-OFDM系统方案,与固定迭代4次的方案相比,平均误比特率降低了33%,提高了系统-4性能;而与固定迭代8次的方案相比,迭代次数降低了约1/3,提高了译码速度。     

IR_HARQ方式下码率兼容LDPC译码新方法研究

提出了采用码率兼容LDPC码为纠错码时IR_HARQ方式下的LDPC新译码方法,该方法利用前次译码后的信息作为重传后再次译码的初始输入信息,有效地利用了上次译码的成果。对该新译码方法进行了仿真评价,仿真表明新方法在系统吞吐量和迭代次数方面都能提供更好的性能。     

基于CQI辅助的协作HARQ实现策略*

传统的中继HARQ通信方案中,目的端会对源端和中继端首次传输的数据进行最大比合并译码,但是Turbo译码是一个非常繁杂的迭代译码,会消耗用户大量的时间和功率,当目的端在译码失败请求重传时,这一次译码将直接导致系统的时延增加。针对这一问题,提出了在传统中继HARQ通信系统中引入CQI辅助译码的HARQ通信策略,并在此基础上给出了门限自适应设定方法,解决了CQI辅助中继HARQ通信方案中难以在瑞利衰落信道下准确设定辅助门限的问题。该策略在译码前通过CQI信息对数据包的好坏作出预判断,从而确定下一步是直接译码数据包还是跳过译码环节直接发送NACK请求重传,进而减少系统时延。通过理论和仿真分析,比较了CQI辅助中继HARQ通信方案的时延和误包率等系统性能指标,验证了CQI辅助中继HARQ通信方案有着更好的时延性能。     

SCMA与极化码的联合检测译码技术

将极化码与SCMA多址系统相结合,并针对传统的独立检测译码方案（independent detection and decoding,IDD）因缺乏对译码输出信息的再利用而导致系统性能不佳的问题,提出了SCMA以及极化码联合检测译码方案（joint detection and decoding,JDD）。该方案在接收端借助译码获得的内信息辅助更新SCMA多用户检测器的初始先验信息,在检测器与译码器之间实现软信息的回溯迭代,从而得到更显著的系统性能增益。仿真结果表明采用了JDD方案的系统性能相比IDD方案得到了显著的提升,误码率相较IDD方案提升了大约2 dB。     

基于之字形解码算法优化的高效低存储ZD码

ZD码(ZigZag-decodable codes)是基于之字形解码算法设计生成的一类纠删码, 它仅需要少量的计算即可修复存储系统中的故障数据, 但需要存储相对其他纠删码更多的冗余数据以保证系统的高可靠性. 为了降低ZD码产生的存储开销, 本文通过分析当前在存储系统中使用的之字形解码的思想, 提出了一种优化的之字形解码算法. 新的解码算法能够更充分利用校验数据中的信息来完成数据修复. 基于新的解码算法, 本文相应的提出了一种新的ZD码编码方案, 由于新算法更高的信息利用率, 新的编码方案能够用更少的存储开销来满足存储系统的高可靠性. 实验结果表明, 本文提出的ZD码编码方案具有最优的存储开销, 且编解码性能远高于目前广泛使用的RS码.     

Machine learning based adaptive watermark decoding in view of anticipated attack

We present an innovative scheme of blindly extracting message bits when a watermarked image is distorted. In this scheme, we have exploited the capabilities of machine learning (ML) approaches for nonlinearly classifying the embedded bits. The proposed technique adaptively modifies the decoding strategy in view of the anticipated attack. The extraction of bits is considered as a binary classification problem. Conventionally, a hard decoder is used with the assumption that the underlying distribution of the discrete cosine transform coefficients do not change appreciably. However, in case of attacks related to real world applications of watermarking, such as JPEG compression in case of shared medical image warehouses, these coefficients are heavily altered. The sufficient statistics corresponding to the maximum likelihood based decoding process, which are considered as features in the proposed scheme, overlap at the receiving end, and a simple hard decoder fails to classify them properly. In contrast, our proposed ML decoding model has attained highest accuracy on the test data. Experimental results show that through its training phase, our proposed decoding scheme is able to cope with the alterations in features introduced by a new attack. Consequently, it achieves promising improvement in terms of bit correct ratio in comparison to the existing decoding scheme.     

高效自适应的抗污染攻击网络编码传输方案

本文主要研究网络编码在抗污染攻击中的应用,针对中间节点对收到的所有编码包进行验证浪费网络资源和目的节点解码速率慢等问题,提出一种高效自适应的抗污染攻击网络编码传输方案-EANC(Efficient and Adaptive Network Coding transmission scheme against pollution attack)。EANC方案在数据分组编码阶段,利用按照网络编码的时间和空间特性构造的线性子空间签名方案准确地验证数据分组是否被污染从而有效控制污染数据分组的传播,并且能使中间节点调节验证步骤使之自适应于当前网络的污染程度,从而提高验证效率;在目的节点解码阶段,EANC方案利用目的节点重传恢复机制降低解码恢复时延。仿真结果表明,EANC方案能够减少子空间的签名长度并且降低目的节点解码恢复的平均时延。     

基于裁减自动球形算法的多符号差分空时译码

将裁减自动球形译码算法(PASD)应用于多符号差分酉空时译码。多符号差分酉空时译码可以克服快衰落信道中常规差分空时译码的误码平层问题,但其计算复杂度和多符号窗口的长度成指数增长关系。自动球形算法是最大似然性能球形译码算法中乘加次数最少的方案,裁减自动球形算法在性能恶化很小的前提下进一步减少了该方案的计算复杂度。将裁减自动球形算法应用于多符号差分酉空时译码,可以显著的减少计算量。通过仿真表明,方案在显著减少计算量的情况下,性能的恶化很小,达到了性能和复杂度的较好折衷。     

如何构造低译码复杂度格子码

文中给出了一种大自由距低译码复杂度网格编码方案。该方案是对Hellstern提出的网格编码方案的推广。使用该网格编码方案,我们可以灵活控制译码延迟。     

无线网络中优化TCP性能的网络编码方法研究

网络编码的出现为改进网络的传输性能提供了新的方法.J.K.Sundararajan等人将网络编码技术与传输控制协议相结合,提出了基于网络编码的TCP/NC协议,其在改进无线网络中传统TCP的性能方面取得了明显效果.但该协议及其改进协议存在的数据传榆和解码操作同步性问题会严重影响TCP/NC性能.提出的改进协议TCP/NCW根据解码时间调节解码窗口,以确保数据传输和解码操作同步,从而获得更好性能.运用排队论分析了TCP/NCW最优解码窗口的存在性.在NS2中的仿真结果表明,在静态场景和动态场景下TCP/NCW的吞吐率比TCP/Vegas和TCP/NC有显著提高,同时也具有较好的公平性.