分组相关快衰落信道下Turbo码译码算法研究

研究了分组相关快衰落信道的特性，推导出该信道下Turbo码的译码算法，并从推导结果确定：平均信噪比和信噪比弥散度是影响系统性能的两个重要参数。仿真结果表明，在分组相关快衰落信道下，采用该文提出的Turbo码译码算法，可以提高整个系统性能，在误比特率为10^-3时，与信道编码采用卷积码的系统相比，信噪比改善2．9dB；在大平均信噪比和小信噪比弥散度条件下，系统性能较好，误比特率较低。     

Turbo-CRC码的设计与仿真实现

本文在分析Turbo码的迭代译码原理和算法的基础上,提出一种优化的Turbo-CRC迭代译码的设计方法,可以在不降低译码性能和不增加系统复杂度的情况下,有效地减小平均迭代次数和译码延时。计算机仿真结果表明在AWGN信道和瑞利衰落信道下,Turbo-CRC译码的平均迭代次数可以分别减小20%￣45%和10%￣15%,表明了该方法的有效性和可行性。     

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。     

信号空间分集中向量高斯近似算法的改进

针对采用了信号空间分集的通信接收机检测算法的性能提升,以向量高斯近似检测算法为基础,通过改进原算法中每个符号的概率期望和方差的计算方法,给定符号的软干扰消除计算的信息依赖关系以及概率密度函数的计算,以降低算法的复杂度,提升系统的抗衰落能力。对改进算法进行了仿真比较和性能分析。结果表明,在瑞利衰落信道中,当旋转矩阵维数N=16,迭代次数为6时的误比特率曲线与理想边界接近,在误比特率BER=10-5时,仅相差0.2 dB;在时延要求较高的通信系统应用中,迭代4次即可满足要求,且继续增加迭代次数已没有误比特率下降裕量。     

基于LDPC码编码方案的OFDM系统

正交频分复用(OFDM)技术实现了高比特速率的数据信息在多径衰落信道上的传输。论文研究了采用低密度校验码(LDPC)编码方案的OFDM系统。在该系统中,LDPC码的译码方案采用对数域上的置信传播(BP)译码算法。给出了加性高斯白噪声信道和有边信息瑞利衰落信道的对数似然比。仿真结果表明该方案改善了OFDM系统在多径衰落信道下的性能。     

非对称Turbo码的设计

采用具有不同约束长度和不同类型生成多项式的递归系统卷积码作为Turbo码的两个分量码,设计了两类非对称Turbo码,可以有效地解决标准对称Turbo码在整个信噪比范围不能同时具有较好的误比特率性能和较低的错误平层的问题。计算机仿真结果表明采用非对称Turbo码,可以降低Turbo码的译码复杂性,实现Turbo码在低信噪比的性能和高信噪比的错误平层的良好折中,有效地改善Turbo码的整体误比特率性能。     

大气光通信系统中Turbo码的性能研究

针对Turbo码在大气光通信系统中的性能,研究并建立了基于Matlab中Simulink通信模块的Turbo码仿真模型。针对大气光通信信道的特点,通过对光强分布的分析,得出弱湍流情况下,大气信道可看成AWGN信道。在信噪比相同的情况下,结合Turbo码对通信系统进行数值模拟,得到交织长度、迭代次数、译码算法、码率等对Turbo码性能影响显著。设计实际通信系统时,应对以上因素进行综合考虑。     

基于Turbo信道编码的SC-FDE系统

针对传统单载波频域均衡(SC-FDE)系统在复杂多径信道下误码率较高的问题,提出基于Turbo信道编码的SC-FDE系统。研究该系统在瑞利衰落信道下的误码率,比较不同Turbo译码方法和不同译码迭代次数下的系统性能。仿真结果表明,与无信道编码的SC-FDE系统相比,基于Turbo编码的SC-FDE系统误码率降低了5个数量级,在信噪比为10 dB的情况下可以达到10-7,增强了数据传输的可靠性,更适合未来高速高效通信的要求。     

关于Turbo迫零的研究

在信噪比(SNR)较高时,Turbo码存在错误平层;在信噪比较低时,却有很好的误比特率性能.这里主要是考虑在后者条件下迫零对Turbo码性能的影响.先从Turbo码的工作原理出发,分析了迫零会影响Turbo码性能的必要性,并提出了一种使用新的迫零方案的交织器的设计方案,最后进行仿真验证采用该算法的交织器的性能.仿真结果表明,采用本文提出的算法有助于译码性能得到提高.     

LDC和纠错联合编码及迭代译码算法研究

针对OFDM体制在严重频率选择性衰落信道的应用场景提出一种线性弥散编码(LDC)和纠错(ECC)联合编码算法,并为该编码算法设计了一种低复杂度且与最大似然译码性能相近的联合迭代译码算法。实验结果表明,通过联合编码系统能够同时获得时间分集和频率分集,且频率分集的阶数为纠错编码和LDC编码自由度的乘积,从而使得JC-OFDM系统与基于其他编码算法的系统相比,在严重频率选择性衰落信道中的性能得到了显著的提升。同时,所设计的联合迭代译码算法具有与ML译码算法相近的性能。     

一种改进的Turbo解码与解调混合迭代算法研究

Turbo码的优异性能使得它被广泛应用于新一代通信系统中。在3G与4G通信标准中,由于使用16QAM或更高阶的调制使得每个调制符号中的信息比特具有符号相关性,因此可以考虑在解码端与解调端之间进行相关迭代运算以提高解码的误码率性能。提出一个新的Turbo解码与解调混合迭代算法,通过蒙特卡罗仿真,可以看出最终误码率性能较传统Turbo解码算法有明显提高。     

Performance of multiuser CDMA system with space-time block coding in MIMO Rayleigh fading channels

In this paper, by introducing orthogonal space-time coding scheme, the multiuser CDMA systems with different space time codes are given, and corresponding system performance is investigated over Rayleigh fading channel. A low-complexity multiuser receiver scheme is developed for space-time coded CDMA systems. The scheme can make full use of the complex orthogonality of space-time coding to simplify the high decoding complexity of the existing scheme. Compared to the existing scheme with exponential decoding complexity, it has linear decoding complexity. Based on the performance analysis and mathematical calculation, average bit error rate (BER) of the system is derived in detail, and tight closed-form approximation expressions of BER are attained. Simulation results on average BER are in agreement with the theory analysis. The results show that the proposed scheme can achieve almost the same performance as the existing scheme. Moreover, on the condition of same system throughput and concatenation of channel code, the given full-rate space-time coded CDMA system has lower BER than the full-diversity space-time coded CDMA systems.     

无线通信中Turbo均衡技术及应用

主要对Turbo均衡的原理和几种算法进行了较详尽地讨论和比较,并针对典型的无线信道,在信道参数已知的情况下,对不同的联合均衡和译码算法、不同迭代次数对系统性能的影响进行了仿真和比较,从复杂度和误码性能两方面考虑,选择适合于无线信道的Turbo均衡算法,结果表明,LCMMSE/SOVA算法在迭代几次以后具有良好的误码性能,且计算复杂度低,利于工程实现。     

Turbo译码的自适应迭代停止算法

为降低Turbo译码延迟,提出一种自适应控制的迭代停止算法。利用SISO1产生的对数似然比 代替SISO2产生的对数似然比 ,并根据信道信噪比的不同,自适应选择门限参数。理论推导和仿真结果表明,该算法能有效降低译码平均迭代次数,消除单一迭代算法的不稳定性,提高译码速率。     

Turbo码译码的收敛性与停止迭代判据

为减少译码延时，根据Turbo码的似然比的可靠性讨论了Turbo的收敛性，提出了两种基于可靠性的迭代停止判决，通过仿真译码时的平均迭代次数明显减少，并且所获得的性能几乎没有下降，表明提出的迭代停止判据有效。     

基于外信息绝对值信噪比的迭代停止准则

针对Turbo码译码延时较大的问题进行研究。通过分析译码器输出外信息绝对值信噪比的统计特性,利用译码器输出外信息绝对值信噪比的收敛特性,提出一种新的迭代停止准则,简称为SBAE准则。将新准则与现有的经典迭代停止准则对比,新准则节省了大量存储空间,通过仿真分析新准则下Turbo性能及平均迭代次数,得出结论:新准则在保证译码性能的同时,有效减少了译码的平均迭代次数,加速了Turbo码的译码过程,提高了译码效率,为Turbo码在实时系统中的应用提供一种有效方法。     

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。