极化码序列连续删除译码算法的改进设计

极化码连续删除译码算法性能和传统的LDPC码存在一定差距。序列连续删除算法(SCL)的提出极大地改善译码性能,是极化码推向实际应用中的重要一步。但是该算法复杂度较高,延迟大。改进的序列连续删除(SCL)译码算法是基于改善极化码码长受限的情况,文中描述SCL算法是通过码树上的搜索序列路径来表示译码过程。改进的算法通过减少译码算法在码树上的序列路径来降低时间和空间复杂度。通过仿真表明,改进的算法有效地降低了译码的复杂度同时在性能上也接近最大似然(ML)译码算法。     

空时网格码的联合迭代最大似然估计和译码

该文提出了一种适合空时网格码的联合迭代最大似然估计和译码的方法,利用较少的导频,能够获得比传统非迭代最大似然译码更好的系统性能,仿真结果显示经过4次迭代,其性能与接收机已知理想信道信息下的最大似然译码比较只有不到1dB的损失,最后根据仿真结果给出一个导频数目和迭代次数的合理选择。     

极化码特定码型的快速译码

在5G通信网络中,极化码作为一种高性能纠错码技术,应用于广播信道以及控制信道。针对极化码串行抵消(Successive Cancellation,SC)译码算法存在冗余运算、译码时延过高的问题,在传统的串行抵消译码算法基础上,提出了对三种不同码型的快速译码方法,避免了对子节点的遍历,消除了冗余。通过理论分析该特定码型的快速译码方法,在不改变译码的误码率的条件下,这三种特定码型的时钟消耗从t-3、t-3、2t-5减小为1、1、2,大大降低了译码时延。     

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。     

乘积码基于相关运算的迭代译码

乘积码是一种能以Turbo码的思想实现译码的级联码，具有一般编码无法达到的纠错能力。本文提出一种新的乘积码迭代译码算法，其核心思想是通过输出软信息与接收软信息进行线性迭加的方式来实现反馈，此时只须提供-1和1组成的软输出矩阵就能获得很高的编码增益，仿真表明，将子译码器译码后的结果再进行一次相关运算作为软输出，译码性能可以得到进一步的提高。     

基于最大似然译码的快速信道编码盲识别算法

本文针对信道编码盲识别的盲译码过程延时高的问题,提出一种基于最大似然译码的信道编码盲识别算法。该识别算法通过以最大似然译码的欧氏距离值作为识别特征量的方式,将信道译码和信道编码识别相结合。这种算法可以在信道译码过程中提前识别并终止无效译码以达到加速目的。本文利用NP准则推导出满足系统可靠性需求的最佳检测阈值。该识别算法原理简单,实现容易。仿真结果证明了理论推导的正确性,表明所提出算法在信道编码识别中具有良好的识别性能。      

一种基于均匀量化的快速简化极化码SC译码算法

针对极化码中现有基于均匀量化的串行抵消(SC)译码算法译码复杂度高的问题,提出一种基于均匀量化的快速简化SC译码算法。该算法保留了原算法的整数型运算,可节省大量存储空间并利于硬件实现,再通过加入特殊结点的识别来降低算法的运算时间复杂度。仿真结果表明:所提快速简化SC译码算法的时间复杂度较原算法降低了46.29%,同时,在误块率为10-5时,译码性能较原算法仅相差0.1dB。     

Rayleigh衰落信道中分组码最大似然译码的性能

摆脱了传统代数译码方法,对分组码进行基于广义阵列码（ＧＡＣ）结构的网格译码（Ｔｒｅｌｌｉｓ ｄｅｃｏｄｉｎｇ）,研究了Ｒａｙｌｅｉｇｈ衰落信道中分组码与这种软判决最大似然译码方法相结合的性能。模拟结果显示。分组码采用网格译码,可为移动衰落信道带来显著的性能改善。     

系统极化码的翻转序列校验辅助罗列连续消除译码算法

系统极化码具有比非系统极化码更好的误码性能,但目前尚无明确的系统译码算法,因此通常采用非系统译码与再编码级联的方式实现系统极化码的译码,但这会带来极大的译码时延。针对这个问题,本文提出了一种基于翻转序列校验罗列连续消除算法的系统译码方案。该方案具有路径自适应的特性,利用回溯更新过程消除了再编码过程,且通过更新校验交替策略极大降低了资源占用。研究表明,与基于AD-SCL的级联译码方案相比,改进方案能降低50%的资源占用与译码延时,且其误码性能稍有提高。      

基于BCJR网格的3×3核极化码简化连续消去译码算法

大核矩阵极化码的传统连续消去(Successive Cancellation, SC)译码算法有较高的计算复杂度,采用网格来降低大核矩阵极化码SC译码算法的复杂度。发现了SC译码算法核内部运算和网格的联系,建立了相应的网格替代核内部运算,基于BCJR(Bahl, Cocke, Jelinek, Raviv construction)网格构造出SC核内部运算的最小网格。有效降低了算法计算量。仿真结果表明,3×3核的长度为243、码率为1/2的极化码,相比于直接计算式,运行时间减少了79.14%,节省了14.2%的计算成本。     

基于分布式奇偶校验码的低复杂度极化码SCLF译码算法

针对极化码串行抵消列表比特翻转(Successive Cancellation List Bit-Flip, SCLF)译码算法复杂度较高的问题,提出一种基于分布式奇偶校验码的低复杂度极化码SCLF译码(SCLF Decoding Algorithm for Low-Complexity Polar Codes Based on Distributed Parity Check Codes, DPC-SCLF)算法。与仅采用循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check, CRC)码校验的SCLF译码算法不同,该算法首先利用极化信道偏序关系构造关键集,然后采用分布式奇偶校验(Parity Check, PC)码与CRC码结合的方式对错误比特进行检验、识别和翻转,提高了翻转精度,减少了重译码次数。此外,在译码时利用路径剪枝操作,提高了正确路径的竞争力,改善了误码性能,且利用提前终止译码进程操作,减少了译码比特数。仿真结果表明,与D-Post-SCLF译码算法和RCS-SCLF译码算法相比,所提出算法具有更低的译码复杂度且在中高信噪比下具有更好的误码性能。     

基于分段凿孔的极化码级联方案

极化码拥有出色的纠错性能,但编码方式决定了其码长不够灵活,需要通过凿孔构造码长可变的极化码。该文引入矩阵极化率来衡量凿孔对极化码性能的影响,选择矩阵极化率最大的码字作为最佳凿孔模式。对极化码的码字进行分段,有效减小了最佳凿孔模式的搜索运算量。由于各分段的第1个码字都会被凿除,且串行抵消译码过程中主要发生1位错,因此在各段段首级联奇偶校验码作为译码提前终止标志,检测前段码字的译码错误并进行重新译码。对所提方法在串行抵消译码下的性能进行仿真分析,结果表明,相比传统凿孔方法,所提方法在10^–3误码率时能获得约0.7 dB的编码增益,有效提升了凿孔极化码的译码性能。     

一种基于错误集的极化码改进SCL译码算法

针对极化码在中短码长时纠错性能的不足,提出了一种基于错误集的极化码改进串行抵消列表(Successive Cancellation List of Polar Codes Based on Error Set,ES-SCL)译码算法。该算法首先根据极化码的信道特性构造错误集,在极化码编码时根据错误集中的元素设置奇偶校验(Parity Check,PC)位,其余位置则放置信息比特和冻结比特,译码器在译码PC位时,每条路径通过校验函数得到PC位的比特估计,不执行路径分裂和剪枝,其余位置则执行SCL译码。仿真结果表明,在加性高斯白噪声信道下,当码长为512,码率为0.5,误块率为10-5,最大译码列表数为8时,相较于PC-PSCL译码算法以及CA-SCL译码算法,所提出的ES-SCL译码算法获得了约0.18和0.15dB的增益;当码长为256,码率为0.5,误码率为10-5,最大译码列表数为8时,相较于CA-SCL,PC-PSCL译码算法,获得了约0.3和0.35dB的增益;此外,采用部分比特分裂译码的ES-SCL译码算法可以在误块率与PC-PSCL译码算法几乎相同的情况下,减少约50%的排序次数,具有更低的译码复杂度。     

一种基于奇偶校验码级联极化码的低复杂度译码算法

极化码作为一种纠错码,具有较好的编译码性能,已成为 5G 短码控制信道的标准编码方案。但在码长较短时,其性能不够优异。作为一种新型级联极化码,奇偶校验码与极化码的级联方案提高了有限码长的性能,但是其译码算法有着较高的复杂度。该文针对这一问题,提出一种基于奇偶校验码级联极化码的串行抵消局部列表译码(PC-PSCL)算法,该算法在编码前进行外码构造,通过高斯近似(GA)得到的子信道错误概率选取较不可靠的信息位,对选取的较不可靠的信息位进行串行抵消列表(SCL)译码和奇偶校验,其余信息比特仅进行串行抵消(SC)译码。仿真结果表明,在高斯信道下,当码长为512,码率为1/2,误帧率为10^–3,最大列表长度为8时,该文提出的低复杂度译码算法比SCL译码算法获得了0.5 dB的增益;与基于奇偶校验的SCL译码算法性能相近,但是空间复杂度和时间复杂度分别降低了38.09%, 15.63%。     

基于CNN扰动的极化码译码算法

针对中短码长下串行抵消(SC)算法性能较差,且串行抵消列表(SCL)算法复杂度较高等问题,根据译码纠错空间理论,该文提出了一种基于卷积神经网络(CNN)扰动的极化码译码算法.对SC译码失败的接收序列,通过CNN产生相应的扰动噪声,并将该扰动噪声添加到接收信号中,然后根据重新计算的似然信息进行译码.仿真结果表明:与SC译...     

基于DSP的RS码快速译码

介绍一种快速RS译码方法,利用伴随矩阵的奇异性找出RS码的错误位置。每找出一个错误位置,对伴随式进行一次迭代运算并使伴随矩阵降一阶。利用迭代运算所得的伴随式,可容易地计算出错误值。再利用DSP的硬件乘法和软件流水线技术,对译码过程进行优化,从而使该译码算法得以快速实现。     

基于分段循环冗余校验的极化码自适应连续取消列表译码算法

针对极化码连续取消列表(SCL)译码算法为获取较好性能而采用较多的保留路径数,导致译码复杂度较高的缺点,自适应SCL译码算法虽然在高信噪比下降低了一定的计算量,却带来了较高的译码延时。根据极化码的顺序译码结构,该文提出了一种分段循环冗余校验(CRC)与自适应选择保留路径数量相结合的SCL译码算法。仿真结果表明,与传统CRC辅助SCL译码算法、自适应SCL译码算法相比,该算法在码率R=0.5时,低信噪比下(–1 dB)复杂度降低了约21.6%,在高信噪比下(3 dB)复杂度降低了约64%,同时获得较好的译码性能。     

一种基于分层译码和Min-max的多进制LDPC码译码算法

该文在现有译码算法的基础上提出一种高效的非二进制低密度奇偶校验码(NB-LDPC)译码方法,充分利用了分层译码算法与Min-max算法的优点,不但译码复杂度低、需要的存储空间小,而且可将译码速度提高一倍。应用该算法,对一种定义在GF(25)上的(620,509)码进行了仿真。该码的仿真结果表明：在相同误码率下,该文译码算法所需最大迭代次数仅为Zhang的算法(2011)的45%。