低复杂度的Turbo乘积码迭代译码研究

Turbo乘积码(简称TPC码)的传统迭代译码算法寻找竞争码字难、软信息存储量大。针对这些问题提出一种低复杂度的迭代译码算法,并得出新的译码器迭代结构。该算法在Chase迭代SISO译码的基础上,采用无需寻找竞争码字的相关运算来简化软输出信息的计算,同时用前一个迭代译码单元的软输入信息替换传统算法中信道原始接收信息,然后与当前迭代译码单元的软输出信息直接进行线性叠加后作为下一个迭代译码单元的软输入,从而简化了软输入信息的计算和系统存储量。仿真结果验证了该算法的可行性和有效性。     

Turbo乘积码译码算法的优化和改进

Chase2算法是Turbo乘积码(TPC)软判决译码中常采用的算法之一。由于传统的Chase2算法中欧氏距离计算以及寻找竞争码字都需要大量的运算,因而在硬件上实现比较复杂。为此,在传统Chase2算法的基础上,采用相关度量等价替代欧氏距离的度量,简化寻找竞争码字的过程,以降低译码复杂度;调整竞争码字不存在时的软输出信息值,以提高编码增益。仿真结果表明：改进算法比传统的Chase算法译码速度更快,译码性能更好,非常适合硬件实现。      

基于深度学习的Turbo码译码研究

译码器通常被设计用于高斯信道,对于非高斯信道而言却是次优的。深度学习方法为设计译码器提供了一种新的方法,可以对任意信道的数据进行训练和学习。为了克服传统模式存在的弊端,提出了一种新的基于卷积神经网络(CNN)的Turbo码译码方案。通过搭建神经译码网络模型,采用交叉熵函数(BCE)作为损失函数,对生成的编码数据进行网络训练,使得训练网络能够更好地提取特征关系,从而拟合出Turbo码的最佳译码函数。试验结果表明:基于卷积神经译码网络在加性高斯白噪声(AWGN)信道上和标准的Turbo解码器性能接近,但在非AWGN信道上却表现出相比于标准译码器更好的适应性和鲁棒性,适用于任意信道。此外,卷积神经译码网络还可以用于低密度奇偶校验(LDPC)码和Polar码的译码,有利于提出更多端到端训练有素的神经译码器。     

基于Turbo码的抗干扰音频水印算法

提出了一种基于Turbo码的抗干扰音频水印算法.该算法在水印嵌入之前先利用Turbo码对一维化后的水印序列进行编码,将编码后的码字序列嵌入到小波变换的低频系数做奇异值分解后的对角矩阵中.在水印提取时采用Turbo迭代译码算法进行译码得到水印序列,文中编译码部分是在传统的Turbo码外部加入了另一个伪随机交织器来达到抵抗突发错误的目的.仿真实验表明,该算法不仅对一般的随机错误有很强的鲁棒性,而且对突发错误也有一定的鲁棒性.     

一种适用于二进制循环不等保护码的译码算法

提出一种适用于具有两个保护能力等级f1、f2(f1＞f2)的循环不等保护码的译码算法.该算法分两步译码:如果码字中错误比特的个数ε小于或等于码字的纠错能力,利用一般译码算法译码;如果错误比特的个数大于码字的纠错能力,则对信息序列中保护能力为f1的k1个信息位进行假设,根据假设得到保护能力为f2的子码序列,校验该子码的伴随式分量是否满足ε大于f2并且自洽,如果是,则假设成立,得到该k1个信息位,否则改变假设,直到找到满足校验条件的k1个信息位的值.仿真显示,该译码算法对于二进制循环不等保护码是有效的.     

Turbo码的性能分析与仿真

在介绍分析Turbo码的编译码结构、译码算法的基础上,通过计算机仿真手段对AWGN信道中Turbo码在不同参数条件下的译码性能进行了探究和讨论,通过分析各因素对Turbo码性能的影响,为设计Turbo码提供了参数选择的基本原则。     

基于Turbo码的信息隐藏技术的研究

文章首先介绍了Turbo码的编码结构和用于Turbo码迭代译码的最大后验概率译码算法;然后提出了在几种不同方案下Turbo码的信息隐藏技术,对隐藏信息前后的译码效果进行了理论分析;最后通过实验对各种隐藏方案进行性能比较。     

基于Turbo码的信息隐藏技术的研究

文章首先介绍了Turbo码的编码结构和用于Turbo码迭代译码的最大后验概率译码算法;然后提出了在几种不同方案下Turbo码的信息隐藏技术,对隐藏信息前后的译码效果进行了理论分析最后通过实验对各种隐藏方案进行性能比较.     

一种适用于二进制循环不等保护码的译码算法

提出一种适用于具有两个保护能力等级f1、f2（f1〉f2）的循环不等保护码的译码算法。该算法分两步译码：如果码字中错误比特的个数占小于或等于码字的纠错能力，利用一般译码算法译码；如果错误比特的个数大于码字的纠错能力，则对信息序列中保护能力为f1的k1个信息位进行假设，根据假设得到保护能力为f2的子码序列，校验该子码的伴随式分量是否满足ε大于f2并且自洽，如果是，则假设成立，得到该k1个信息位，否则改变假设，直到找到满足校验条件的k1个信息位的值。 仿真显示，该译码算法对于二进制循环不等保护码是有效的。     

结合残留冗余信息的Turbo码译码方法

Turbo码有逼近香农极限的优异性能,特别适合用于无线通信链路上的前向纠错编码方案,但是标准Turbo码译码时存在错误平层（error floor）现象,误码率（BER）和误帧率（FER）有待进一步降低。提出了一种结合信源残留冗余信息进行译码的Turbo码（RR-Turbo码）,通过为Turbo码的译码提供更充分的先验信息以进一步降低误码率和误帧率。仿真结果表明,RR-Turbo码比传统Turbo码在高信噪比区可得到2?dB的额外编码增益,有效改善了错误平层现象。     

Ka频段移动卫星系统的Turbo码仿真性能

因天气影响Ka频段信道的衰落与其他衰落信道有所不同,研究了Turbo码在Ka频段移动卫星通信系统中的性能.Turbo码解码的过程中需要知道信噪比信息,针对该频段包括天气衰减和多径衰减两部分的特点,根据接收端天气情况是否已知,给出了两种改进的可供选择的信噪比估计方法.最后利用Matlab仿真了利用理想的和估计信噪比的Turbo码系统的性能.仿真结果表明该估计方法是有效的,可以较正确的估计出信道的信噪比信息,为Ka波段移动卫星系统中Turbo码解码提供了一种切实可行的方案.     

Turbo码在无线环境中的性能分析

Turbo编码显示出能够达到接近Shonnon理论极限的译码性能，这在信道编码领域具有极其重要的作用。设计了一种Turbo码编码器，并结合瑞利信道模型，给出了解码结构，推导了解码算法，进行了仿真实验，并得到了较好的仿真结果。     

LTE标准下Turbo码编译码器的集成设计

针对固定码长Turbo码适应性差的缺点,以LTE为应用背景,提出了一种帧长可配置的Turbo编译码器的FPGA实现方案。该设计可以依据具体的信道环境和速率要求调节信息帧长,平衡译码性能和系统时延。方案采用"自顶向下"的设计思想和"自底而上"的实现方法,对Turbo编译码系统模块化设计后优化统一,经时序仿真验证后下载配置到Altera公司Stratix III系列的EP3SL150F1152C2N中。测试结果表明,系统运行稳健可靠,并具有良好的移植性;集成化一体设计,为LTE标准下Turbo码ASIC的开发提供了参考。     

Turbo码的迭代译码方法的优化设计

迭代译码可以提高Turbo码的译码性能,但也是增加译码复杂性、延时及功率损耗的主要原因。在分析Turbo码的迭代译码原理和译码算法的基础上,提出了一种迭代译码的优化设计方法(Turbo-CRC),即利用循环冗余检测码CRC对Turbo译码器硬判决的输出结果进行检测,可以有效地减小平均迭代次数。计算机仿真结果表明在不降低译码性能和不增加系统复杂度的情况下,使用该方法可以有效地减小平均迭代次数和译码延时,尤其是在大信噪比时,效果更好。     

Decoding turbo-like codes via linear programming

We introduce a novel algorithm for decoding turbo-like codes based on linear programming. We prove that for the case of repeat-accumulate codes, under the binary symmetric channel with a certain constant threshold bound on the noise, the error probability of our algorithm is bounded by an inverse polynomial in the code length.Our linear program (LP) minimizes the distance between the received bits and binary variables representing the code bits. Our LP is based on a representation of the code where codewords are paths through a graph. Consequently, the LP bears a strong resemblance to the min-cost flow LP. The error bounds are based on an analysis of the probability, over the random noise of the channel, that the optimum solution to the LP is the path corresponding to the original transmitted codeword.     

Turbo码在无人机测控中的应用研究

Turbo码的优异性能依赖于两个条件来获得:使用长的交织器和进行多次迭代译码。而在某些通信系统中,由于实时性的要求,无法使用很长的交织器和多次迭代。因此,必须对Turbo码做某些改动。该文简单介绍了无人机的测控通信平台,提出了Turbo码在无人机测控信道中使用时需要解决的问题。通过仿真研究了Turbo码用于无人机测控领域的一些关键问题。     

Turbo码在无线局域网中的应用

无线局域网技术(WLAN)的发展要求更好的信道编码技术,结合Turbo码的优异性能并将之应用于WLAN中能够取得很好的实用效果.超大规模集成电路的发展以及Turbo码新的译码算法的出现,使得用硬件实现Turbo码成为可能.本文通过分析无线局域网数据传输的特点,对Turbo码编码和解码方法进行适合于WLAN的改进,计算机仿真结果表明,利用Turbo码技术能够较大的提高无线局域网传输性能.     

RA码交织器的研究与设计

重复累积码(Repeat Accumulate Code,简称RA码)综合了Turbo码和LDPC码的优点,可以进行线性时间的编码及译码,成为了近年来信道编码技术研究的热点。为了改善重复累积码的性能,对其交织器进行优化设计。在几种常见的交织器的基础上提出了奇偶分组交织器的设计方法,并在AWGN信道下基于BP译码算法完成性能分析。仿真结果表明,奇偶分组交织器优于分组交织器,大大降低了信息序列之间的相关性,同时避免了校验矩阵中两类四环的产生,可以提高信息在信道中传输的可靠性。