基于对数似然比与极化信道可靠度的SCF译码算法

传统的串行抵消比特翻转（SCF）译码算法仅用对数似然比（LLR）的绝对值去衡量信息比特译码结果的可靠情况,导致误块率（BLER）过高和翻转的尝试次数较多。提出一种串行抵消比特翻转译码算法PLR-SCF,分析SC译码算法发生错误译码的原因,通过仿真观察LLR、极化信道可靠度和信息位所在的位置与SC译码算法发生首个判决错误之间的关系,并利用上述因素设计一个能准确衡量信息位发生译码错误程度的度量公式。仿真结果表明,相对于传统的SCF译码算法,该算法能够有效降低BLER,特别是在高信噪比下获得的最大信噪比增益约为0.12 dB,翻转尝试次数与SCF减少13.6%。     

基于消息振荡及校验更新的改进BP译码算法*

为了减少在低信噪比区的平均迭代次数和削弱LLR（Logarithm Likelihood Ratio, LLR）值的振荡,分析了中短码长LDPC码错误帧对应校验节点对数似然比及校验和变化的规律,提出了一种基于消息振荡及校验更新的改进BP译码算法。该算法通过提前结束迭代译码的准则来减少在低信噪比区的平均迭代次数,并通过修正校验节点的更新来削弱LLR值的振荡来提高译码性能。仿真结果表明,相对于BP算法：在低信噪比区,该算法减少了平均迭代次数且译码性能没有损失;而在中高信噪比区,其提高了译码性能而平均迭代次数无需增加。     

一种LDPC码的译码停止准则

提出了一种实用的LDPC码译码停止准则,利用信息节点的对数概率似然比(LLR)来控制迭代次数,避开了设置停止准则门限,可以很快判断出译码情况,较其他方法省去了大量繁杂的计算。     

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。     

Turbo码的按位迭代译码仿真与优化

Turbo码的迭代译码次数越多,译码延时和功耗也越大,通过图像传输的Turbo译码仿真分析,提出按不同比特位迭代次数不同的译码方法,并对各比特位的迭代次数进行优化,结果能使总迭代译码次数减少50%,且能保证译码后的图像效果。     

一种新的Turbo码译码迭代停止准则

介绍了Turbo码编码与译码原理。针对传统停止迭代准则译码耗费硬件资源的不足,提出了利用外部信息结合交叉熵迭代停止准则作为新的迭代停止准则算法。仿真分析结果显示：新的迭代停止准则可在不同的信噪比情况下,保证迭代次数适中并确保译码性能的稳定,应用该算法既可提高无线通信的数据传输质量、减小系统传输时延,又可最大限度地节约硬件资源。     

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。     

一种基于新型RB-HARQ技术的安全传输技术

在物理层安全编码中,将LDPC码和基于可靠度混合自动重传(Reliability-Based Hybrid ARQ,RB-HARQ)技术相结合可以有效地实现安全可靠传输。RB-HARQ技术将译码后的比特后验概率对数似然比作为评价可靠度的标准,利用其自身特性,提出一种根据可靠度门限自适应选择重传比特数目的算法来实现安全可靠传输。针对不同信道情况,利用可靠度门限表达式设置合适的动态门限,根据设置的门限值有效地将所需码字比特挑选出来,反馈给发送端请求重传,弥补了传统RB-HARQ重传比特数目固定且选择方法复杂的缺点。在实际仿真中采用基于误比特率的方法来评估系统的安全可靠性能。仿真结果表明,所提的方法与传统的RB-HARQ技术相比,提高了对信道环境的适应性,进一步增大了系统的安全可靠区间。     

基于变量节点更新的梯度下降比特翻转译码算法

由于变量节点自身的可靠性度量值不会随着迭代译码过程中比特被翻转而更新,因此翻转函数值的计算并不准确,进而影响了梯度下降比特翻转算法的译码性能。在深入分析梯度下降比特翻转译码算法的基础上,提出了一种基于变量节点更新的加权梯度下降比特翻转译码算法。该算法为翻转函数引入了校验节点的可靠度外信息权重和变量节点可靠性的更新规则,从而使翻转函数值的计算更加精确。仿真结果表明,与现有的梯度下降译码算法相比,在加性高斯白噪声信道下,该算法有效提升了误码率性能。     

压缩感知问题统计建模及应用

对高斯噪声下的高斯随机观测矩阵压缩感知问题建立了新的统计模型,并在该统计模型的基础上,引入相应的统计检验方法对[l0]范式约束下的硬阈值加权中值回归重建算法进行分析。提出了基于卡方检验的[l1]范式支持检测计算顺序排序方法来改进该算法的坐标下降的计算顺序;针对该算法需要通过人工设定最大迭代次数和残差能量下界来控制迭代次数的问题,提出了基于F检验的自适应停止准则,并在仿真实验中证明了改进后算法的有效性。     

Hybrid weighted bit flipping low density parity check decoding

Low density parity check codes (LDPC) exhibit near capacity performance in terms of error correction. Large hardware costs, limited flexibility in terms of code length/code rate and considerable power consumption limit the use of belief-propagation algorithm based LDPC decoders in area and energy sensitive mobile environment. Serial bit flipping algorithms offer a trade-off between resource utilization and error correction performance at the expense of increased number of decoding iterations required for convergence. Parallel weighted bit flipping decoding and its variants aim at reducing the decoding iteration and time by flipping the potential erroneous bits in parallel. However, in most of the existing parallel decoding methods, the flipping threshold requires complex computations.In this paper, Hybrid Weighted Bit Flipping (HWBF) decoding is proposed to allow multiple bit flipping in each decoding iteration. To compute the number of bits that can be flipped in parallel, a criterion for determining the relationship between the erroneous bits in received code word is proposed. Using the proposed relation the proposed scheme can detect and correct a maximum of 3 erreneous hard decision bits in an iteration. The simulation results show that as compared to existing serial bit flipping decoding methods, the number of iterations required for convergence is reduced by 45% and the decoding time is reduced by 40%, by the use of proposed HWBF decoding. As compared to existing parallel bit flipping decoding methods, the proposed HWBF decoding can achieve similar bit error rate (BER) with same number of iterations and lesser computational complexity. Due to reduced number of decoding iterations, less computational complexity and reduced decoding time, the proposed HWBF decoding can be useful in energy sensitive mobile platforms.     

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。     

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。     

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。     

面向电力线通信的RA码自适应迭代译码方法

为降低信息在强干扰电力线信道中传输的误码率,对重复累积（RA）码的置信传播（BP）译码算法进行改进。修正BP译码算法中信息节点的初始值,利用自适应迭代译码减少译码过程中的迭代次数,并对译码进行预判决,降低了RA码译码复杂度、提高了译码效率。在Middleton A类电力线信道模型下仿真结果表明：改进后的译码方法在低信噪比区域与BP算法性能相近,而在较高信噪比区域改进后的算法与BP译码算法相比所需信噪比少约0.8 dB,并且显著减少了译码过程中的迭代次数。     

一种Turbo码译码快速算法

针对Turbo码在译码过程中迭代次数不确定的缺点,提出了一种新的改进算法,通过对附加信息(译码器的先验信息)间的距离度量作为迭代终止的判定。仿真试验表明,该改进算法能在保证译码的准确性基础上,避免了大量无畏的计算,提高译码速度,尤其在信噪比较大的情况下,效果更为明显。