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。     

基于软比特域的LT码修正震荡迭代算法

LT码的BP译码算法复杂度较高,在译码时由于Tanner图短环的出现易产生震荡效应。为此,提出一种软比特域迭代译码算法。将双曲正切函数进行变换和量化处理,得到(-1,1)区间的软比特域,并将变量节点信息更新算法变换到软比特域中进行计算。为解决LT码中短环的存在导致某些变量节点的外信息出现震荡效应的问题,给出一种新的震荡判断准则,只有当变量节点在连续2次迭代时符号发生反转,且软比特域值均高于阈值时判定为出现震荡。仿真结果表明,简化软比特域震荡迭代译码算法约比传统BP算法降低75%的运算量,并在误码率性能上逼近BP算法。     

TPC自适应迭代译码方法

提出一种TPC自适应迭代译码算法。从接收到的软信息估算信道的信噪比;根据信噪比选择最优的软译码迭代因子,将迭代因子与软信息送入SISO迭代译码器;检测每次SISO译码器的输出,达到迭代终止条件即结束译码。提出的自适应迭代译码方法大大地增强了译码器的灵活性,动态的选择译码策略,尤其在低噪声信道下有效地降低了译码的功耗。     

基于DMR通信协议的信道编解码研究

为了提高DMR系统基带算法的性能,分析研究了DMR通信协议中的BPTC码和变长BPTC码.针对这两种码,提出了利用和积算法作为软输入软输出译码器,进行迭代译码的新方案.该方案在MATLAB下进行了仿真,并与伴随式译码方案进行了对比分析.BPTC和变长BPTC码的仿真实验结果表明,采用软判决迭代译码的方案在低信噪比和高信噪比时都有更好的编码增益.     

用于体全息存储系统的调制-阵列码的设计与实现

为克服传统体全息存储系统在读出数据的处理过程中信息利用低的问题，提出了一种具有新的编码结构的改进调制码：调制－阵列码，它是一种调制码与纠错码紧密结合的编码技术。同时采用了与其相适应的软判度量方法。在此基础之上综合调制码探测，软判决，阵列码纠错和Turbo码译码原理，形成了一种新的迭代译码算法。初步实验结果表明：在信道信噪比较低且有起伏。信道噪声参数不好统计的情况下，它能充分利用输入信号所包含的信息，获得较好的解码结果。     

基于不同SISO算法的TC编译码器仿真及其性能分析

软输入软输出(SISO)译码器既是构成Turbo Codes编译码器的核心部件,又是导致设计成本和译码延时的主要因素之一。文章介绍两种用于递归卷积码译码的改进的软输入软输出最大后验概率译码算法MAP和SOVA,并对这两种算法改进前后的复杂度和相应的译码延时进行对比分析;根据基于这两种算法的TurboCodes编译码器的计算机仿真结果,就算法的计算量、实现成本、延时开销和纠错性能等问题进行了综合分析,对进一步简化算法的可能性做了探讨;最后对Turbo Codes编译码器的工程实现给出探索性建议。     

基于VLC和LDPC的联合信源信道译码

提出了一种基于VLC和LDPC的联合信源信道译码算法。在迭代过程中，利用VLC信源序列中的冗余信息校正LDPC译码的迭代软信息，增强LDPC译码器的纠错性能，并加速LDPC译码迭代收敛。BSC信道的仿真结果证实了该联合信源信道解码算法性能优越。     

OFDM系统群稀疏信道估计与译码迭代算法

针对OFDM通信中的多径信道估计问题,本文提出了一种群稀疏信道估计和译码迭代算法。在信道估计中,利用了无线多径信道的群稀疏特性,采用群基追踪降噪算法（Group basis pursuit de-noising,Group-BPDN）算法,提高了信道估计的精度。在译码时,采用软输出的维特比算法,从译码输出中提取可信度大的结果,反馈到信道估计的输入部分,与已知的导频信号一起构成新的已知信号集。这样,通过反馈迭代处理,一方面增加了稀疏恢复时的已知信息,提高了恢复的精度;另一方面,新的已知信号集和已估计出的信道响应可以用来估计噪声功率,提高了噪声环境下稀疏恢复算法的精度。仿真实验证明本文算法提升了信道估计性能,降低了误码率。     

基于逐分量软干扰删除的迭代线性检测算法

提出了一种新型基于调制符号的分量进行干扰删除和线性最小均方误差滤波的软输入软输出检测算法,并采用软输入软输出的多入多出MIMO检测器和信道编码串行级联的迭代检测译码IDD结构。该算法充分利用正交调制符号同相分量和正交分量的独立衰落特性,达到检测中更加准确的软干扰删除。外信息转移EXIT图表明该算法比传统的逐符号软删除算法具有更低的临界信噪比。数值仿真也验证了提出的基于调制符号的分量删除的线性检测算法比采用调制符号级的删除具有更优的误码性能,并且仍然具有低复杂度的特性。     

利用HMM信源残留冗余的LDPC译码算法

提出一种基于二阶HMM（隐马尔可夫）信源和LDPC的联合信源信道译码算法。在迭代过程中,利用信源序列中的冗余信息校正LDPC译码的迭代软信息,提高LDPC码的纠错性能,加快迭代收敛速度。AWGN信道的仿真结果证实了该联合信源信道解码算法性能优越。     

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。     

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。     

并行级联分组码基于相关运算的叠加反馈译码

并行级联分组码和串行级联分组码均可实现基于LLR计算的Turbo迭代译码,但前者具有更高的码率.将接收信息与子译码器的输出软信息进行线性叠加反馈能在省去繁琐的LLR计算的情况下实现并行级联分组码的Turbo迭代译码,仅通过对译码器的输出进行简单的相关运算以及对Chase2译码算法进行适当的改进便可获得接近LLR算法的译码性能.仿真研究验证了算法的有效性.     

Iterative joint source-channel decoding of speech spectrum parameters over an additive white Gaussian noise channel

In this paper, we show how the Gaussian mixture modeling framework used to develop efficient source encoding schemes can be further exploited to model source statistics during channel decoding in an iterative framework to develop an effective joint source-channel decoding scheme. The joint probability density function (PDF) of successive source frames is modeled as a Gaussian mixture model (GMM). Based on previous work, the marginal source statistics provided by the GMM is used at the encoder to design a low-complexity memoryless source encoding scheme. The source encoding scheme has the specific advantage of providing good estimates to the probability of occurrence of a given source code-point based on the GMM. The proposed iterative decoding procedure works with any channel code whose decoder can implement the soft-output Viterbi algorithm that uses a priori information (APRI-SOVA) or the BCJR algorithm to provide extrinsic information on each source encoded bit. The source decoder uses the GMM model and the channel decoder output to provide a priori information back to the channel decoder. Decoding is done in an iterative manner by trading extrinsic information between the source and channel decoders. Experimental results showing improved decoding performance are provided in the application of speech spectrum parameter compression and communication.     

基于信道估计的LDPC仿真算法研究

研究有记忆信道上的LDPC译码算法,对高速数字通信系统具有重要意义.目前运用于有记忆信道上的LDPC迭代译码算法,如基于信道估计的BP迭代译码算法等,都存在算法复杂度较高、运算量较大的问题.针对隐马尔可夫噪声信道,首次将最小和(min-sum)算法引入到基于噪声软判决和信道估计的LDPC迭代译码算法,利用函数特性有效降低算法复杂度、减少运算量.仿真结果表明,此算法的性能不仅优于不考虑信道记忆特性的一般LDPC的迭代译码算法,也优于基于噪声硬判决和信道估计的BP迭代译码算法,在性能损失较小情况下,于译码性能和算法复杂度之间找到了一个很好的折衷,对实时通信系统具有重要意义.     

对数域内T-TCM译码算法的分析与简化

基于AWGN信道研究了对数域内T-TCM译码算法的表述与简化,重点分析了外信息在迭代译码过程中的产生与使用,结合雅可比对数式的特点详细给出分支度量计算的简化策略。仿真结果表明,忽略雅可比对数式的修正项并不会造成T-TCM系统性能的下降,通过理论分析给出了解释,并进一步提出无需SNR信息的T-TCM译码方案,在系统性能无损的情况下,降低了T-TCM在工程应用中的要求与实现复杂度。     

非线性卫星信道中的16APSK联合处理算法研究

16APSK经过卫星信道时容易产生码间串扰,解译前需要均衡补偿。传统接收的均衡、解调和译码是分别进行的,本文将Wiener均衡应用于BICM卫星系统,并提出一种基于有记忆非线性卫星信道的16APSK联合处理算法。该算法通过联合软判决反馈译码、迭代Wiener均衡及似然信息加权处理,充分挖掘了信息之间潜在的关联性,实现了均衡、解调和译码的多层次联合处理,从而对16APSK的非线性失真进行补偿。仿真验证了算法的有效性,且相比传统接收获得了更好的性能。