高速通信系统中两种Turbo迭代译码算法的比较

1993年提出的Turbo码因其优异的性能而引起编码界的关注.之后不久提出的乘积码,是Turbo码的一个分支,他是一种分组纠错码,具有良好的性能.但是多年来大多数学者将研究集中于卷积Turbo码,而很少有人关注考虑分组Turbo码（即乘积码）,事实上乘积码相比卷积Turbo码在牺牲较小性能的情况下很大程度地降低了译码复杂度.本文将基于软输入/输出的Turbo译码算法,提出并分析了传统的卷积Turbo码和分组Turbo码（乘积码）的迭代译码算法,并对比分析了两者的译码性能,最后结果表明,两类码非常适合于未来的高速移动通信系统应用,尤其对乘积码,不仅具有较高的码率,同时可以获得更好的误比特率性能,在实际应用中更具有吸引力.     

软输入/软输出迭代译码算法的研究与设计

对软输入/软输出迭代译码算法进行了理论研究,分析该算法的共性,并以Turbo 乘积码的性能仿真说明迭代译码对译码性能的影响,还以理论研究为基础,对迭代译码算法进行了硬件设计,重点探讨了Turbo 乘积码的译码算法硬件设计.     

Turbo乘积码仿真研究

Turbo codes译码算法的核心是软输入/软输出迭代译码,把这种思想应用于乘积码的译码中,得到了Turbo乘积码(TPC)迭代译码算法。介绍了基于扩展汉明码的乘积码的迭代译码算法,时该算法在AWGN信道中的译码性能进行了仿真。     

Turbo乘积码构造方法的研究

Turbo乘积码因其具有接近香农限的译码性能和适合高速译码的并行结构,已成为纠错编码领域的研究热点。Turbo乘积码的分量码一般由扩展汉明码构造而成,所以该类码字编码和译码的硬件实现比较简单。当Turbo乘积码采用扩展汉明码作为子码时,随着信噪比的提高,码字的最小码重对误帧率的影响会逐步增大。文中改进了Turbo乘积码编码结构,在只增加较小的编译码复杂度和时延的情况下,提高了码字的最小码重,并减少了最小码重码字在码字空间所占的比例。通过仿真和分析,比较了这种码和TPC码在误帧率性能、码字的最小码重分布以及最小码间距估计上的差异。     

Turbo乘积码梯度译码算法研究

Turbo乘积码(简称TPC码)是一类采用简单的行列交织器将分组码进行串行级联而构成的纠错码.文中针对二进制turbo乘积码提出了一种快速的软判决译码算法一梯度译码算法.该算法是以迭代Chase算法为基础,通过利用chase算法上次迭代译码而得到的每行(或列)最优判决码D(m-1)来代替竞争码字C,节省了寻找C的过程,从而简化了外信息和软输出的计算.仿真结果表明:梯度算法能在基本保持turbo乘积码的Chase算法译码性能基础上,提高了译码速度,降低了译码复杂度.     

Turbo乘积码及其在无线传输中的应用

Turbo乘积码不是通常人们所说的Turbo码,它是在乘积码的基础上发展起来的,1954年Elias提出乘积码概念,由于当时硬件水平的限制,几十年来它的应用受到限制。随着1993年Berrou等人提出Turbo码概念和迭代译码算法的应用后,乘积码再次受到广泛关注。在编码过程中,Turbo乘积码不需要交织器,译码时采用类似于Turbo码的软输入/软输出次优迭代译码算法。文中简单介绍了Turbo乘积码基本原理,重点讨论Turbo乘积码技术在无线传输中的应用,最后展望Turbo乘积码的应用前景。     

用AHA4501实现Turbo乘积码编译码

本文介绍了Turbo乘积码的基本原理和利用Cyclic-2 PML(循环2伪最大似然)来实现Turbo乘积码的译码的算法,利用AHA公司的AHA4501评估软件仿真给出了(64,57)×(64,57)Turbo乘积码的纠错性能,并给出了AHA公司的Turbo乘积码编译码芯片4501实现的Turbo乘积码编译码的电路设计.     

Turbo乘积码在衰落信道中的应用

基于Turbo乘积码的编译码原理,利用Matlab仿真工具,对以(64,57,4)扩展汉明码为子码的Turbo乘积码进行迭代次数、量化比特数等不同参数的性能仿真,根据仿真结果选取最佳的设计参数,同时通过仿真给出了Turbo乘积码在衰落信道中的应用效果。结合Matlab仿真,在Quartus环境中完成编译码算法的硬件设计与调试,并将其应用到无线通信调制解调器中。测试结果表明,Turbo乘积码显著改善了调制解调器在衰落信道中的误码性能。     

基于Cyclic-2伪最大似然算法的Turbo乘积码在高速移动通信系统中的译码方法

采用扩展汉明码作为Turbo乘积码 (TPC)的子码时,与传统的Chase算法相比,Cyclic-2PML(循环 2伪最大似然)算法复杂度低。本文研究了基于该算法的TPC在高速移动通信系统中的译码方法,仿真比较了采用不同子码组合的TPC结合不同的调制方式在高斯信道和多径衰落信道中的性能。结果表明,以(32, 26, 4)扩展汉明码为子码的TPC,不仅具有较高的码率,同时可以获得更好的误比特率性能。     

宽带移动通信中Turbo乘积码的仿真研究

推出了一种新型的纠错码——Turbo乘积码(TPC),描述了Turbo乘积码的编译码基本思想,详细地分析了TPC的Turbo软迭代译码的核心思想,并对AWGN信道和瑞利衰落信道下的TPC的译码性能做了仿真分析,从仿真结果可以看出,在高编码效率时,TPC不仅具有更高的码率,而且可以获得很好的误码率性能,所以乘积码的软迭代译码方案有很好的应用性,在未来的宽带移动通信中具有广阔的应用前景。     

三维TPC译码器的设计及FPGA实现

Turbo乘积码（TPC）是一种性能优秀的纠错编码方法,它具有译码复杂度低、译码延时小等优点,且在低信噪比下可以获得近似最优的性能。介绍了基于Chase算法的三维TPC软输入软输出（SISO）迭代译码算法,提出了三维TPC译码器硬件设计方案并在FPGA芯片上进行了仿真和验证。测试结果表明,该译码器具有较高的纠错能力,满足移动通信误码率的要求。     

TPC码在PCM-FM遥测系统中的性能仿真

利用Matlab搭建PCM-FM遥测系统和TPC编解码仿真模型,通过仿真验证在PCM-FM遥测系统中使用TPC码后对系统的误码率改善情况。由仿真结果可知,在TPC码码率为0.5时可获得5dB左右的增益,同时还对影响TPC增益的各个解码参数进行了详细仿真。     

基于FPGA的TPC编译码器设计与实现

介绍了Turbo乘积码(TPC)的编译码原理,并对TPC码字结构进行了分析。在高斯信道下给出了子码为扩展汉明码(64,57,4)的TPC码的误码率性能,并对编译码器的模块设计进行说明,同时采用Altera公司的EP2S180芯片完成了方案验证。结果表明,在系统时钟为100 MHz的情况下,译码时延约为44 μs,可较好地满足实时性需求。     

基于VHDL的TPC译码器设计

Turbo乘积码是一种性能卓越的前向纠错码,具有译码复杂度低,且在低信噪比时可以获得近似最优的性能。介绍基于Chase算法的Turbo乘积码软入软出（SISO）迭代译码算法,提出基于VHDL硬件描述语言的TPC译码器设计方案,并在FPGA芯片上进行了仿真和验证。仿真结果证明该译码器有很大的实用性和灵活性。     

Turbo乘积码在卫星ATM系统中的应用

Turbo乘积码(TPC)是一种性能优异的前向纠错编码技术.卫星ATM技术代表了卫星通信网络的研究方向.研究了TPC在卫星ATM系统中的应用方案.首先,分析了卫星信道对ATM信元传输带来的影响;然后对TPC的编、解码的方法进行了简要介绍,并阐述了TPC的优越性能;最后,提出了一种卫星ATM网络中应用TPC的解决方案,并通过仿真得到了该方案的性能曲线.仿真结果证明,TPC的应用能够大幅降低卫星信道的误码率,使ATM信元能够正确传输.     

Soft-Decision Error Correction of NAND Flash Memory with a Turbo Product Code

As NAND flash memory fabrication technology scales down to 20 nm and below, the raw bit error rate increases very rapidly and conventional hard-decision based error correction does not provide enough protection. The turbo product code (TPC) based error correction with multi-precision output from NAND flash memory is promising because of high error-correcting performance and flexibility in code construction. In this work, we construct a rate-0.907 (36116, 32768) extended TPC for 2-bit MLC NAND flash memory, and apply the Chase–Pyndiah decoding algorithm. An efficient complexity reduction scheme is also proposed to eliminate redundant computations in the Chase–Pyndiah decoding algorithm. The replica parallel decoding is also employed to lower the error floor. The experimental results that include the effects of flash memory output precision are presented for a simulated flash memory channel.     

无线光通信中一种TPC+OSTBC的级联空时编码方法

在正交空时分组码(OSTBC)基础上,分析了Turbo乘积码(TPC)和OSTBC级联方案的可行性,提出了一种采用TPC+OSTBC级联的空时编译码方案,分别仿真分析了不同TPC分量码、不同接收天线数目下系统的差错性能,并对采用OSTBC和TPC+OSTBC级联方法系统的差错性能进行了对比分析.仿真结果表明:该级联空时编码方法可同时获得全分集和全速率,且差错性能明显优于只采用OSTBC.