Polar码SC译码算法的量化问题

为了在数字芯片上以低硬件复杂度实现Polar码的译码算法,对Polar码连续消除( SC)译码算法接收符号和SC译码输入的初始比特对数似然比( LLR)的量化问题进行了研究.分析了接收符号量化区间和量化比特数对Po-lar码SC译码性能的影响.对译码输入初始LLR,从均匀量化和非均匀量化两方面,并对非均匀量化采用了归一化非均匀量化和小数非均匀量化2种方式,分析了初始LLR的量化对Polar码SC译码性能的影响.仿真结果表明,分别对接收符号和初始LLR采用区间[-4,4]和区间[-20,20]上的6 bit均匀量化,就可以使Polar码SC译码算法的误比特率( BER)性能损失在小于0.1 dB的同时,具有更简单的硬件实现复杂度.     

基于改进的整数量化LDPC码分层译码算法

LDPC码分层译码算法在进行整数量化操作时,存储单元的限制会导致译码信息的溢出。本文系统分析了溢出错误的原因,并提出了两种改进的分层译码方案,错误部分消除方案(partially eliminating errors scheme,PEES)和不同比特量化方案(different bit quantization scheme,DBQS)。两种改进方案分别从消除部分错误和避免溢出错误的角度来改进译码性能,且硬件实现时只需增加一定数量的加法器和移位操作。通过对不同码长、不同量化比特的LDPC码进行仿真,结果表明,2种方案均有效地抑制了溢出错误,与基于全精度浮点数运算的修正算法相比,在误码率为1.0×10-4时,分别仅有约1 d B和1.8 d B的性能损耗。     

Turbo码不同译码算法中的量化性能分析

针对Turbo码的不同译码方法，提出了不同情况下的中间变量的量化方式。在已完成接收比特、附加信息和输出似然值的量化情况下，着重讨论了不同译参政方式的中间变量的量化范围、量化级别和量化方法对译码性能的影响。仿真结果表明，对于改进的Turbo码的译码算法（LOG-MAP，MAX-LOG-MAP，SOVA），中间变量的量化可以不采用非均匀量化，而且中间变量量化的级别也可以大大减小，不仅降低译码复杂度，而且减少了硬件实现时所需要的存储空间。     

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%。     

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.     

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.     

比特交织编码的MultiQAM调制与迭代译码系统

为降低旋转矩阵实现信号空间分集(SSD)的比特交织编码调制(BICM)和迭代译码(ID)系统(BICM-ID-SSD)的解调译码复杂度,将同样能够获得满信号空间分集增益的MultiQAM调制应用于BICM系统,提出BIC-Mul-tiQAM-ID系统结构,并采用最大后验概率解调算法结合软输入软输出译码器进行迭代解调译码。仿真结果表明,经过6次迭代,此系统性能与原有的采用比特交织编码、MultiQAM调制和最大似然解调以及软判决维特比译码(VD)的BIC-MultiQAM-VD系统相比,在调制阶数和分集维数组合分别为(42,)和(2,4)的情况下误比特率性能约改进1.8 dB。     

结构化LDPC码的改进比特翻转译码算法

为提高结构化低密度奇偶校验码的硬判决比特翻转译码算法的性能,提出了一种极低复杂度的改进比特翻转译码算法.该算法利用信道输出序列的幅度将硬判决比特分成两组,在每轮迭代中,利用两个译码门限对多个比特进行翻转,降低了每次翻转比特时发生错误的概率,在加快译码收敛速度的同时实现了译码性能的提高;并且该算法仅在迭代前需要实数运算,而在每轮迭代中只需逻辑运算即可,复杂度极低.仿真结果表明,该算法以极低的复杂度获得了较快的译码收敛速度和优异的译码性能.     

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.     

高阶调制的LDPC码译码算法研究

针对LDPC(Low-Density Parity-Check)码的编码调制系统,提出了在信道解码器的输入端,无信道噪声方差估算情况下的接收信息比特对数似然比值(LLR)计算方案,将其应用在LPDC码的置信度传播译码算法和最小和译码算法中.该方案与精确的接收信息LLR计算方案在高斯信道和移动单频网信道下比较,通过Matlab性能仿真显示该方案与后者仅有不到0.5 dB的差距,具有很好的实用价值.     

快速低密度校验码迭代译码量化算法

提出一种低密度校验码快速量化置信传播译码算法，其中量化电平标号作为定点算术操作数，运算由寻址表完成，中间计算以较高精度包含在表中，该算法具有明显低的时间复杂度，应用对称特性，可以显著降低所需存储容量；在不增加复杂度的前提下，可以方便地实现均匀及各种为改进性能而设计的非均匀量化方案；适当增加复杂度还可实现时变译码，该算法使低密度校验码在实际通信系统中的应用比时已经接近连续译码，而高信誉噪比时比连续译码差0.2dB。合适的高阶量化译码可以获得接近连续译码的性能，高信噪比时甚至优于连续译码。     

Bit-flipping decoding algorithm for the MLC flash memory

As the bit storage density of the multi-level cell (MLC) for flash memory increases, cell-to-cell interference is the dominant distortion source of the flash memory. By making a thorough analysis of the error characteristics of the intra-cell bit storage channel, a bit-flipping (BF) rule for the MLC flash memory is designed, and an improved BF algorithm is presented for the MLC flash memory. Simulation results show that the decoding performance of the improved bit-flipping algorithm is better than that of the BF decoding algorithm for the MLC flash memory with the same sensing precision, and the improved BF decoding algorithm for the MLC flash memory can effectively reduce the average number of iterations, which can achieve a better tradeoff between decoding complexity and decoding performance.     

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.     

一类MDS阵列码的改进纠错译码算法

对文献[1]中的B码纠错译码算法进行了改进.改进的算法能在一定条件下直接定位到发生误码的位置,然后只需将该位置的比特值取反,就实现了纠错译码.与原算法中先对校验子进行B对偶码的编码,再进行码字重建等复杂运算相比,改进的算法效率大大提高.     

论坛数据形式化表示技术研究

介绍了TPC（Turbo Product Code）译码的基本原理,及其基于软输入软输出（SISO）的Chase2算法的传统译码步骤。结合软译码的基础理论,通过分析码字在AWGN信道中的传输特点得到码字判决的自适应门限,并提出了一种基于可靠性度量的自适应错误图样参数的改进算法。仿真结果表明,与传统的TPC译码算法相比较,改进算法降低了误码率,减少了运算复杂度。     

基于免疫算法的球形译码算法研究

在多输入多输出(MIMO)系统的信号检测算法中,球形译码算法的性能最接近最大似然检测算法,是目前应用最为广泛的一种信号检测方法,但传统的球形译码算法在低信噪比时计算复杂度较高,在高信噪比时误码率性能不够理想.该文提出了一种改进的球形译码方法,利用免疫算法的寻优能力来获得最佳的初始搜索半径,从而达到在保证译码性能的同时有效地降低计算复杂度的目的.实验仿真结果表明,与传统的球形译码算法相比,基于免疫算法的球形译码方法在高信噪比下可以达到最大似然译码的性能,同时能有效降低低信噪比时的运算复杂度,从而更符合现代无线通信实时性的要求.     

一种有效的基于中值滤波的BTC图像编码算法

块截短编码(BTC)是一种基块的快速有损图象压缩技术。标准BTC算法的主要缺点是其比特率(2．0比特／像素)相对其他基块图象编码的算法较高，如变换编码和矢量量化。为了降低比特率，本文提出四种有效的BTC算法以降低对每个图象块的两个量化数据和位平面编码所需的比特数。其中有两种算法用简单的查表算法对块的高平均值和低平均值编码。在此基础上，另外两种算法利用一维中值滤波根信号序列进一步降低位平面的比特率。为了得到更好的性能，在每种算法中，本文用最优闽值而不用平均值作为量化闽值。实验结果证明所提出算法的有效性。     

位渐进逼近量化的EZW改进算法

为了提高EZW算法的编码效率,采用区间逐次缩减逼近量化的辅扫描来简化EZW编码,进而结合重要系数二进制位的特点提出了位渐进逼近量化的EZW改进算法.位渐进逼近量化的EZW改进算法舍弃了传统EZW编码中繁琐的量化编码器构造过程,采用直接输出辅扫描表中数据二进制位的方案来得到辅扫描编码输出,简化了辅扫描的量化编码过程.实验结果表明,位渐进逼近量化的EZW改进算法能使编码时间减少20%左右,从而证实了本文改进算法的有效性.