基于MAX-Log-MAP算法和DSP芯片的Turbo译码器

Turbo码又称为并行级联卷积码,其重要的特性就是实现了伪随机编码的思想,但要实现译码低误码率却要以降低整个编译码系统的效率和增加延时为代价。因此,本文通过分析Turbo码迭代译码原理和MAX-Log-MAP算法,根据性能要求和可行性考虑,以DSP芯片ADSP-TS101和MAX-Log-MAP译码算法来实现Turbo译码器的设计,实验结果表明,该系统误码率较低、延时性能符合要求,工作稳定。

基于Max-Log-MAP的实用Turbo码译码结构

提出了一种实用简化的Max-Log-MAP算法Turbo码译码结构。讨论并进一步简化了一种Max-Log-MAP算法;在分析比较了其与MAP算法区别的基础上,引入尺度因子SF用以修正Max-Log-MAP迭代译码过程中的译码器输出外部信息,提出了一种实用的译码算法SF-Max-Log-MAP。仿真表明,在合理选取SF时,该算法的译码性能明显优于Max-Log-MAP算法。

一种改进的Max-Log-Map译码算法的DSP实现

针对传统的Max-Log-Map译码算法时效性差、存储空间开销大的特点,本文对传统的Max-Log-Map译码算法进行了改进。改进的算法对前、后向度量使用了蝶形结构图,便于DSP实现;将原始帧均分为多个子块,设计子块间的并行运算以减小系统延迟;子块内采取进一步地优化措施,以减小数据存储量并提高译码速率。在DSP C6416平台上的仿真结果表明了算法的可实现性与可靠性。

基于DSP的Max-Log-MAP算法实现与优化

Turbo码是一种性能优异的新型信道编码方案,在各类通信系统中具有广阔的应用前景。基于标准C语言研究了Turbo码Max-Log-MAP译码算法的软件编程与实现,为了提高程序的运行效率,结合TMS320C6000系列DSP芯片的结构与特点采用循环展开、数据的存取优化设计、算法改进等措施进行了代码优化,测试结果表明,优化后的代码大大降低了CPU指令周期的消耗,能获得高效的处理性能。

一种改进的Turbo码Log-MAP译码算法

在传统Turbo码Log-MAP译码算法的基础上,借鉴已有的简化算法,提出了一种改进的Log-MAP译码算法。仿真结果表明,新的算法在大大降低译码复杂度的同时较好地保持了译码性能,使其非常接近Log-MAP算法的译码性能;同时也非常有利于硬件实现。

一种低复杂度的Log-MAP译码器结构

根据实际中Turbo译码器硬件实现的重要性,提出了一种适合于并行计算的改进Log-MAP译码算法,即在其译码计算中间参数的过程中,将具有n个输入变量的最大近似算法max*运算简化为取最大值的max运算和相关函数的计算,减少了存储量,有效实现了低复杂度的Turbo译码器的硬件结构。将此改进的算法应用于CCSDS标准和Wi MAX标准中,仿真结果表明,所提出的简化的近似算法与传统的Log-MAP算法对比,有效降低了译码复杂度和时延,而且纠错性能接近Log-MAP算法,便于实际工程应用。

具有高速递归结构的基-4MAP译码器

Turbo码在许多无线通信系统中展示了其良好的纠错性能。但是由于MAP算法中的递归运算限制,提高Turbo译码器的吞吐率是非常困难的。提出了一种新颖的MAP译码器结构。这种结构改进了基-4MAP译码器中的迭代结构以提高吞吐率,同时减少了以往基-4算法所引入的编码增益损耗。此外,该结构还采用了一种新的分块译码策略以减少译码器所需要的存储器数量。仿真与综合结果表明这种译码器结构提高了21%的吞吐率,而所引入的硬件开销增加可以忽略不计。

Wimax系统双二进制Turbo码的译码算法及VLSI实现

设计了一款应用于World Interoperability for Microwave Access （Wimax）系统的双二进制Turbo码译码器.该译码器对传统Max-log-MAP译码算法进行改进,在增加很少计算复杂度下有效地补偿了传统算法中max计算带来的误差.此外,提出了一种低复杂度,适用于Wimax系统中所有Turbo码码长的通用交织器结构.仿真结果表明,改进的Max-log-MAP译码算法在误码率10-4下相对于传统算法获得了约0.35~0.4 dB的译码增益;提出的通用交织器结构明显降低了译码器的计算复杂度和面积,提高了系统的吞吐率.该译码器可以在200 MHz工作频率下得到20.91 Mb/s的吞吐率,完全满足Wimax系统数据率的要求.

DF-MAP:一种基于概率图模型的案件判决路径挖掘算法

通过获取案件的判决路径,法院判决系统可以轻松地对案件进行判决.然而,随着司法资源的迅猛增加以及案情特征的多样性,为快速获取案件判决路径提出了挑战.论文利用Rete算法在分析已有法律法规中可能存在的规则集合基础上,根据案件判决路径的有向性,提出了结合案情描述关键字和适用法律规则的概率图模型—Rete-PGM.根据Rete-PGM特征,利用有向图理论及最大后验概率查询算法,提出了适合于Rete-PGM特征的最有可能的路径挖掘算法—DF-MAP(Deep First Max A Posterior),并用实验验证了该算法的性能.通过将所提算法运用于真实的法律文书数据集,实现了真实案件的判决路径挖掘.该模型的提出以及案件判决路径的发现,为创建高效的法院判决系统提供了保障.

基于FPGA的Turbo码译码算法实现

在分析Turbo码编译码中MAP类译码算法的基础上,重点研究了Max-Log-MAP译码算法的工程实现方法。为解决Turbo码译码器FPGA实现时的复杂性高、存储量大的问题,提出了一种基于FPGA的优化译码器结构和译码算法实现方案,有效减少了存储容量,提高了处理速度,并在Altera的EP2S90芯片上实现了10MHz速率的Turbo码译码器,通过时序仿真验证了译码结构的有效性。

新颖的低延迟并行Turbo译码方案

为了减小MAP类算法因迭代和递推计算引起的译码延迟,提出了一种新的降低延迟的并行译码方案。新方案的关键是设计新型的无冲突(CF,collision-free)交织器,在对CF准则分析之后,利用滑动窗的思想,提出了基于窗的CF交织器设计准则和一种实现方法,新CF交织器可以立即使两级SISO处理器之间传递的外信息作为彼此的先验信息用于下一次分量译码以减小译码延迟。最后仿真验证了新并行译码方案的误比特性能。

几种用于Turbo码的交织器分析

将一系列常用交织器应用于 Turbo码系统 ,并分别进行了仿真计算 ,比较了采用不同交织器 Turbo码的性能 ,提出了将两个交织器结合起来构成新的交织器的方法 .由于信息位和未经交织的校验位之间时间上的相关性 ,通过采用再加一级符号交织器的办法 ,进一步减小相邻位之间的相关性 ,结果表明在

基于小波域层次Markov模型的图像分割

针对两个状态的有限高斯混合模型逼近小波系数的不足和小波域隐马尔可夫树标号场相互独立的缺点,提出了一种基于小波域层次马尔可夫模型的图像分割算法,这种模型用有限通用混合模型逼近小波系数的分布,使有限高斯混合模型只是其一种特殊情况;在标号场的先验模型确定上,利用马尔可夫模型描述标号场的局部作用关系,给出标号场的具体表达式,克服了小波域马尔可夫树模型标号场相互独立的不足,然后利用贝叶斯准则,给出相应的分割因果算法。该模型不仅具有空域马尔可夫模型有效的递归算法的优点,同时具有小波域隐马尔可夫树模型中的马尔可夫参数变尺度行为。最后用真实的图像和合成图像同几种分割方法进行了对比实验,实验结果表明了本文算法的有效性和优异性。

基于极大后验估计和指数加权的自适应UKF滤波算法

针对传统Unscented卡尔曼滤波器(Unscented Kalman filter,UKF)在噪声先验统计未知时变情况下非线性滤波精度下降甚至发散的问题,设计了一种带噪声统计估计器的自适应UKF滤波算法.首先根据极大后验(Maximum a posterior,MAP)估计原理,推导出一种次优无偏MAP常值噪声统计估计器;接着在此基础之上,采用指数加权的方法,给出了时变噪声统计估计器的递推公式;最后对自适应UKF算法进行了性能分析.相比于传统UKF,该自适应UKF算法在噪声统计未知时变情况下不仅滤波依然收敛,滤波精度及稳定性显著提高,而且其具有应对噪声变化的自适应能力.仿真实例验证了其有效性.

AWGN信道下Turbo码解码算法的选择

在加性高斯白噪声(AWGN)信道下,采用最大后验概率(MAP)算法的Turbo码解码是误比特率最低的算法。为了降低运算量实现快速解码,Log-MAP算法、Max-Log-Map算法和线性Max-Log-Map算法分别对MAP算法进行了不同程度的简化。本文简单介绍了基于MAP算法的Turbo码解码原理,从纠正函数的角度出发归纳和比较了三种MAP类简化算法,通过纠正函数从理论上对算法性能以及对信噪比估计误差的敏感度进行了分析,对分析结果进行了仿真验证。综合解码性能和运算量,提出了Turbo码解码的算法选择方案,以及实用,简易的Turbo码解码参数设置建议。

差分跳频系统串行级联编码器的设计与改进译码

针对短波差分跳频系统,设计RS码与差分跳频G函数串行级联的编码系统.差分跳频G函数内码采用改进的最大后验算法译码,大大简化了译码复杂度,改善了系统的误码性能,交织采用40×40块交织器,外码RS(15,9)采用BerlekampMassey译码算法.仿真结果表明,本算法克服了传统短波差分跳频G函数译码的缺点,系统性能得到较大改善.

Rayleigh衰落信道下一种实用的Turbo解码算法

通过理论和仿真实验证明:无论Rayleigh衰落信道是否完美估计,Max-Log-MAP算法都与信噪比无关,而且还与其他信道参数无关。通过缩放Max-Log-MAP算法输出软信息的幅度,在没有增加运算量的前提下,解码性能提高到了与Log-MAP算法相当的程度。由于缩放软信息的Max-Log-MAP算法不需要任何信道参数估计器,从解码性能,运算量和系统鲁棒性等方面综合比较,使用缩放软信息的Max-Log-MAP算法是Rayleigh衰落信道下Turbo解码的一种实用方案。

IEEE802.16e中的卷积Turbo码编译码算法研究

为了分析不同设计参数对IEEE802.16e中卷积Turbo码(CTC)性能的影响以及对比IEEE802.16e支持的CTC和卷积码的编码性能,介绍了IEEE802.16e中的CTC的编码过程,给出了编码过程中的循环状态确定方法的推导过程,分析了CTC的迭代译码结构和译码算法,最后对CTC的性能进行了仿真.仿真结果表明:在相同码率和相同调制方式下CTC的编码增益要比卷积码大,采用CTC比采用卷积码有着明显的性能优势.因此在码率较低、信道状况较好或对系统实时性要求严格的情况下,可考虑使用卷积码,以降低信道编码的复杂度;而在码率较高、信道状况较差或对误码率要求严格时,可考虑选用CTC编码方案,以保证通信的可靠性.

低复杂度Turbo码译码并行实现

MAX LOG MAP是Turbo码译码算法的简化算法 ,本文提出了该算法的并行阵列集成电路实现结构 ,给出阵列的数据流向和译码算法在阵列中的计算过程 ,分析了阵列结点联接关系和数据存贮结构 ,以及数据运算之间的简单时序关系 .通过计算机仿真 ,证明了这种并行实现结构的正确性 .

TD-LTE系统中基于FPGA的解调与解扰的仿真和实现

基于FPGA实现TD-LTE系统中的解调与解扰。包括解调与解扰的介绍、max-log-map算法的介绍、方案的构成、FPGA实现流程以及实现结果分析。在Virtex-6芯片上进行了仿真、综合、板级验证。实现结果表明,该解调与解扰算法应用到TD-LTE射频一致性测试仪表中具有良好的高效性和可靠性。