一种TPC硬判决译码改进算法研究

针对Turbo乘积码(TPC)传统硬判决译码算法中某些错误可以检测但无法纠正的问题,提出了一种改进的TPC硬判决译码算法.该算法在对传统硬判决译码算法进行多次迭代的基础上,通过串接检错、估算错误总数、构造错码候选码字集、选取最优码字等步骤来解决传统算法可检而不可纠的错误图样问题.仿真结果表明:在误比特率为10-5时,与...     

无线通信中图像传输的信源信道联合解码

针对小波变换后矢量量化信源能量集中和解码简单的特点,提出并分析了一种信源信道联合解码的新方案.该方案通过反馈检测到的重组信源的信息来改变译码过程中解码器间传递的外信息,从而提高信道译码的纠错能力.仿真结果表明,运用该方案至少可以减少一个数量级的比特错误,而且用较小的迭代次数就能达到较高迭代次数的效果,能够减少译码的延迟,扩大Turbo码的应用范围.     

无线通信中图像传输的信源信道联合解码

针对小波变换后矢量量化信源能量集中和解码简单的特点，提出并分析了一种信源信道联合解码的新方案．该方案通过反馈检测到的重组信源的信息来改变译码过程中解码器间传递的外信息，从而提高信道译码的纠错能力．仿真结果表明，运用该方案至少可以减少一个数量级的比特错误，而且用较小的迭代次数就能达到较高迭代次数的效果，能够减少译码的延迟，扩大Turbo码的应用范围。     

存储紧缩性高速QC-LDPC译码器的FPGA实现

提出了一种高速部分并行准循环低密度奇偶校验码(quasi-cyclic low density parity check codes,QC-LDPC)译码器架构和该架构下的2种紧缩性存储策略,采用将多个相邻行的硬判决码字和外信息压缩到一个存储单元、硬判决待输出码字信息紧缩性存储及相对应的高速译码器架构,不仅减少了用于硬判决码字的存储块的数量,而且可以便于一个时钟周期内对多个数据同时进行访问并处理,从而提高了译码器的数据处理吞吐量。通过采用Xilinx XC4VLX160 FPGA实现CCSDS标准中的LDPC译码器验证了文中提出的这种紧缩性存储策略及其高速译码器架构可以有效地利用FPGA资源来实现高速译码器,实现结果显示该译码器在布局布线后时钟频率可以工作在250 MHz,译码器采用14次迭代,对应2 Gb/s的译码吞吐量。     

用于LDPC码快速译码的改进加权比特翻转算法

为了提高低密度奇偶校验码（LDPC）译码器的译码速度,提出了一种基于部分并行比特选择机制的快速多比特翻转算法.根据接收向量中错误具有随机分布的特点,将所有比特划分成若干子块,从每个子块挑选出1个候选翻转比特,再从这些候选比特中挑选出合理数目的比特进行翻转,完成译码迭代.此外,通过引入树形搜索和数据池技术降低该算法核心模块的计算复杂度,以进一步增加算法硬件实现时的译码速度.分析结果表明,相较于多比特翻转算法,利用所提出的算法和相关硬件实现技术,译码器的吞吐量能得到明显的提高.仿真结果验证了快速多比特翻转算法的有效性.     

LDPC码的一种低复杂度BP译码算法

针对低密度奇偶校验(LDPC)码的BP译码算法在每一次迭代过程中,都要对全部比特和校验信息进行更新,存在计算量大、译码效率低的问题,提出了一种改进的BP译码算法.由于不同的比特节点和校验节点,其可靠程度不同,对BP译码的贡献也不同,为此给出了一种新的可靠性判断准则：采用每个比特的非法校验数和每次迭代过程中比特的伪后验概率的差来判断比特的可靠性,认为非法校验数小、伪后验概率差大的节点具有较高的可靠度.对可靠性较高的比特,下一次迭代过程中不参与更新,只更新那些有可能发生错误的比特.仿真结果表明,改进的BP译码算法在损失极少译码性能的情况下,大大地减少了迭代过程中的计算量,提高了译码效率.     

数字电视译码电路中改进型欧几里德算法

为了简化数字电视译码电路的复杂性,提出一种改进型欧几里德算法.该算法利用多项式带余除法的相关推论,通过矩阵的列变换来求解关键方程,这样可以快速地得到商式和余式,从而可以减少迭代运算的次数.与传统欧几里德算法相比,该算法在求解关键方程的过程中能够更方便地得到错误值多项式和错误位置多项式,并且能够减少硬件电路的复杂性,提高RS码的译码速度.     

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.     

低复杂度和低译码时延TPC迭代译码算法

现有的TPC串行迭代译码结构复杂度相对较高,译码时延较大,而低译码延时的Argon并行迭代译码结构则与串行结构相比有一定的性能损失。针对这些问题,本文提出了一种并行改进迭代译码结构。使用该改进并行迭代译码结构能够达到和串行结构相同的译码性能,并且译码时延降低为串行结构的一半。为了进一步降低译码复杂度和译码时延,在低可信度码元的搜索,候选码字欧氏距离的计算以及似然码字和竞争码字的搜索方面进一步作了优化。其中在欧氏距离的计算中采用格雷编码的测试图样,较大的减少了译码复杂度。最后完成了TPC译码并行改进结构的硬件实现,实测表明4次迭代的TPC译码器可以达到28Mbps的译码速度。     

面向MLC闪存的比特翻转译码算法研究

针对寄生耦合电容效应导致闪存相邻多级单元(multi-level-cell,MLC)的阈值电压失真而产生的存储数据错误问题,本文提出了一种适用于MLC闪存系统的改进比特翻转译码算法。在分析MLC闪存发生错误原因的基础上,利用蒙特卡罗仿真方法计算相邻MLC闪存阈值电压分布的重叠区域来确定阈值电压对应存储比特的可靠性,借助存储比特的可靠性度量设计了MLC闪存的比特翻转规则。仿真结果表明,耦合强度系数s=1. 8与感知精度分别为p=3和p=4时,相比于原有MLC闪存比特翻转译码算法,所提出MLC闪存比特翻转译码算法的译码性能提升了81%和91%,并且译码的平均迭代次数减少了9. 8%和21%。     

基于前向纠错码的光通信系统研究

基于光通信系统中级联码的特性,分析比较现有的前向纠错码码型的纠错性能、冗余度和实现复杂度,提出一种适用于光通信系统的RS(255,239)+RS(252,226)级联码方案.仿真结果表明,该码型具有更好的纠错性能,在10-12误比特率下比RS(255,239)、RS(255,239)+BCH(127,120)分别多出1.9、1.1dB的编码增益.该方案更适用于超长距离、超大容量和超高速的光通信系统中,并且可以作为前向纠错码的一种候选码型.     

适用LDPC码的基于最小均方误差准则的改进译码算法

提出了一种适用于LDPC码的基于最小均方误差准则的UMP BP-based改进译码算法。该算法结合了两种UMP BP-based改进译码算法(normalized UMP BP-based译码算法和offset UMP BP-based译码算法)的处理方法，并基于最小均方误差准则得到相应的归一化因子和偏移量因子。仿真结果表明，当使用码长为1008，码率为1/2的(3,6)规则LDPC码时，所提算法和上述两种算法相比，在BER=10-6时，可以节省0.03dB。     

对LZ77压缩数据的不均一纠错编码

提出一种对目前广泛使用的LZ77压缩数据进行高效误码保护的编码方法。分析了误码对LZ77压缩数据的影响，提出了对压缩数据的三个参数－匹配位置、匹配长度和未匹配字符进行不均一误码保护编码（Unequal Error Protection coding）。由于匹配长度中的误码对解压缩后的数据的危害比其余两个参数要很严重得多，且匹配长度中的误码出现得越早对解压缩后的数据的危害越大，而在其余两个参数中，误码的位置与解压缩后数据中的错误多少无关，所以，在整体上对匹配长度的保护强于对另外两个参数的保护，且对匹配长度的前面部份的纠错能力比对其后面部份更强一些；而对其余两个参数则用均一纠错编码保护。计算机模拟结果显示，所提出的编码方法在引入较少的监督位的情况下，比传统的纠错编码方法对解压缩后的数据的保护能力更强。     

基于错误跟踪的时域误码掩盖算法

提出了一种新的时域误码掩盖算法，能更准确地恢复误码块丢失的运动矢量。为降低扩散错误的影响，在解码端利用错误跟踪理论估计每个像素的均方误差（MSE），并将MSE引入边界匹配准则，从而在估计运动矢量时充分考虑了边界像素的连续性和内部像素的可靠性。仿真结果表明，该算法在各种宏块丢失率下均优于传统的时域误码掩盖算法，具有很强的鲁棒性。     

一种前向纠错差错控制的量子网络广播通信协议

针对量子网络节点在复杂信道环境中可靠广播通信的问题,对其差错控制进行了研究,提出基于前向纠错差错控制的量子网络广播通信协议. 在N+1个量子节点构成的网络中主量子节点向N个从量子节点广播量子信息,依据计算的误码数保留或删除在信息列表中从量子节点的信息,利用纠错码内在特性纠正保留从量子节点量子态的比特翻转和相位翻转错误,因为N个从量子节点测量基序列不同,纠错后N个从量子节点有不同的密钥,弥补了单个从节点泄密而造成整个网络泄密的不足. 最后,在理论上分析了信道利用率及协议安全性.     

LDPC码在水下语音通信中的性能

在水下数字语音通信中,由于水下信道固有噪声的影响,在接收端必然会产生一定的误码。为了减少误码,实现水下语音信号的可靠传输,本文提出将低密度校验码(LDPC)这种接近香农极限的信道编码技术应用于水下语音通信。根据语音编码的特点,选用(1152,576)、行重为6、列重为3、码率为1/2的LDPC码,并将其与典型的码率为1/2的(2,1,8)卷积码进行比较。试验结果表明,采用本文提出的水下语音通信系统,在信噪比大于1.5dB时都可以实现可靠的语音通信,比传统的卷积码减少了1.0dB。     

卷积码在UWB通信系统中的性能分析

本文介绍了UWB通信系统的系统模型,PAM调制方式,并将Rake接收机与MRC相结合以处理接收信号.本文提出了用卷积编码与重复发送相结合的方式来发送每一个信息比特,给出了卷积码码型选择条件,并对非编码系统和卷积编码系统的性能进行了分析.通过仿真,我们给出了在不同"指峰"数目和不同码率条件下的卷积码的误码性能.     

非球面部分补偿检测系统的误差分析与处理

为了实现非球面通用化、高精度检测,提出非球面部分补偿法,并进行误差分析与处理.在光学设计软件ZEMAX中对部分补偿检测系统进行系统建模并优化,分析器件姿态误差及装调精度对重构非球面面形的影响.通过对系统误差的分析,提出基于系统建模的光线追迹与误差存储相结合的系统误差处理方法,将系统误差归为由系统建模得到检测光路的误差和由误差存储得到不含检测光路的干涉仪系统的误差.通过计算机仿真及实验证明,部分补偿检测系统采用该误差处理方法去除系统误差后,可以由逆向迭代优化重构(ROR)技术重构出更精确的非球面面形.将该非球面面形与采用无像差点法得到的面形对比,结果较吻合,均方根(RMS)精度接近0.02λ(λ为波长).     

光通信系统中QC-LDPC码的新颖构造方法

基于Richardson-Urbanke算法校验矩阵的结构,提出了一种适合光通信系统的具有更低编码复杂度的准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码的构造方法,构造出码率高达93.7%的QC-LDPC(4288,4020)码.仿真结果表明,在误码率为10-7时,与广泛应用于光通信系统中的经典RS(255,239)码相比,QC-LDPC码可获得约1.7 dB的净编码增益,并比SCG-LDPC(3969,3720)码的净编码增益提高了约0.3 dB,距离香农限约1.3 dB,并低于随机构造的列重为3的LDPC(4288,4020)码的错误平层.     

MD分组加密纠错体制

将数传系统中传输数据的安全性与可靠性作为一个整体考虑,提出了ＭＤ分组加密纠错密码体制。讨论了ＭＤ体制的安全性,分析了密文通过有扰信道时的正确解密概率和安全性。指出纠错与加密相结合的密码体制比一般的密码体制有着更广泛的应用前景。