基于HMM信源估计和LDPC的联合信源信道译码

在信源信道联合编译码中,利用信源冗余控制信道译码是一个关键的技术.利用Baum-Welch重估算法获取隐马尔可夫信源中的残留冗余,将其作为外信息提供给LDPC进行迭代译码.仿真结果验证了这一方法可以提高LDPC码的纠错性能,加快迭代收敛速度.

基于变长Turbo码的低复杂度联合信源信道译码

基于变长Turbo码的联合信源信道译码通过构造联合译码平面网格图,具有比比特级译码更好的性能.但平面网格图复杂,使变长Turbo码译码复杂度高.基于此,构造了一个空间网格图,提出基于变长Turbo码的低复杂度联合信源信道译码方法.仿真结果表明,该算法比平面网格图计算复杂度减少约3.8%,在SER(symbol error ratio)为10-4时,获得Eb/N0增益约为0.2dB.

基于原模图LDPC码的联合信源信道译码器的硬件实现（英文）

采用FPGA(field programmable gate array)设计基于原模图低密度奇偶校验(low density parity check,LDPC)码的联合信源信道译码器,信道部分和信源部分都是由原模图LDPC码组成。在原模图LDPC码联合译码器的硬件实现架构中,通过2步循环扩展得到了适合硬件实现的准循环原模图LDPC码,译码器信息的迭代更新采用TDMP(Turbo decoding message passing)分层译码算法,采用的归一化最小和算法使得P-JSCD(photograph-based joint source and channel decoding)具有部分并行结构。最后,为了降低资源消耗和译码延迟,采用了提前终止迭代策略。基于FPGA平台的硬件实现结果表明,该联合译码器的译码性能非常接近相应的浮点算法,并且最大时钟频率达到193.834 MHz,吞吐量为24.44 Mbit/s.

基于混沌密钥控制的联合信源信道与安全算术码编译码算法

该文针对深空通信、移动通信等资源受限网络中的信息有效性、可靠性和安全性传输,提出一种基于混沌密钥控制的联合信源信道与安全算术码编译码算法。该算法在编码端通过混沌映射1控制在算术码内嵌入多个禁用符号,将信道编码检错与密码流的扰乱相结合;同时,通过混沌映射2控制信源符号的算术编码,将信源编码与信息安全相结合,实现了联合信源信道与信息安全编译码。实验结果表明,该算法与现有的同类算法相比,当误包率为10^(-3)时,改善编译码性能0.4 dB,同时增强了可靠性和安全性。

一种改进的基于LDPC码的信源信道联合译码方法

提出一种改进的将LDPC迭代译码和隐马尔可夫估计相融合的迭代译码算法。一方面通过隐马尔可夫信源估计获取信源残留冗余,作为外信息提供给LDPC迭代译码;另一方面,通过LDPC迭代译码获得更精确的信源估计模型参数,加快迭代收敛速度,获得更好的迭代译码性能。其优点是无需知道任何关于信源的先验信息,计算复杂度低,并行操作性强,尤其适用于宽带多媒体传输。

基于HMM的信源—信道迭代联合译码

提出一种在接收端利用Turbo译码软输出,结合HMM(隐马尔可夫模型)中的Baum-Welch重估算法获取信源模型参数并进行信源—信道迭代联合译码的算法。通过含噪接收序列信道译码后的软输出对信源模型参数进行估计,并将迭代估计获得的信源精确概率结构和信道译码结合进行信源—信道联合迭代译码。同时从信息论角度提出用鉴别信息来度量估计获得的信源模型参数的精度,以及确定迭代估计终止的条件。

低复杂度的图像信源-信道联合译码算法

该文提出将图像编码后残留冗余的马尔可夫场模型分解为4个方向的马尔可夫链,并结合简化的模型及低密度奇偶校验码(LDPC)译码的软输出进行信源-信道联合译码。将分解后信源中多个方向上同时存在的相关性看作一种特殊的“天然”信道编码方式,利用前向-后向算法、和积算法以及信道译码软输出分别对信源符号进行串行和并行的译码。仿真实验表明,与传统利用马尔可夫场模型的联合译码算法相比,该联合译码算法降低了复杂度,同时提高了重建图像的峰值信噪比。

一种实现信源信道联合编译码的新方法

应用自适应的思想,由一个自定义的代价函数构造出一种适合于实现联合编译码的变长码——代价测评对称可逆变长码。论述了代价测评对称可逆变长码的构造原理与性能分析,并在两种常用的通信信道(BSC及AWGN信道)中进行了仿真试验。结果表明,这种新型编码方式的性能优于一般的分离编译码方案,具有一定的使用价值。

迭代更新信源模型参数的信源-信道联合译码

提出一种在HMM基础上同时更新模型参数和译码的信源信道联合译码算法.通过接收到的含噪声信息序列以及由训练序列获得的先验知识对信源模型参数重新估计,将参数更新与联合译码过程迭代进行,一方面得到了信源序列更精确的概率结构,另一方面提高了联合译码的性能,并从信息论角度给出了信源模型参数的改善量.

基于Markov信源和LDPC编码的信源信道联合译码算法

本文通过利用Markov信源的冗余信息,提出了一种基于系统LDPC码编码器的信源信道联合译码算法(JSCD)。仿真结果显示,当信源中存在更多的冗余信息时,该JSCD算法可相应取得更好的系统性能。

基于Polar码的水声通信信源信道联合译码方法

水声信道时延扩展较长,频域选择性衰落严重,导致水声通信提升可靠性困难。同时,水声通信实际发送的信源中通常存在残留冗余,传统方法难以利用这部分冗余,从而导致一定的带宽浪费。针对该问题,提出了一种基于Polar码的水声通信信源信道联合译码方法。该方法根据Polar码的译码结构,以信源状态转移关系为基础构建信源信道联合译码网格图,综合信源转移概率和信道转移概率计算统一的序列后验概率,实现了信源译码和信道译码的一体化联合优化。该方法能够利用信源符号间相关性导致的残留冗余抵抗信道差错,在不降低通信速率的情况下进一步提高水声通信系统可靠性。湖上实验结果表明,在相同条件下,所提方法可将系统误码率由传统分离译码的1.9×10^(−2)降低为4.0×10^(−4);当传输图像序列时,传统分离译码方法的误码率为3.7×10^(−3),而所提方法则在实验中实现了无误码通信。

基于空间网格图的低复杂度联合信源信道编译码方法

在分析和研究空间网格图和优化方法的基础上,采用约束条件方程组和权重值递推方法,优化空间网格图的权重参数,提出基于空间网格图的低复杂度联合信源信道编译码方法.仿真实验结果表明,与现存方法相比,该方法有效降低了计算复杂度,并改善了译码性能,可应用于资源受限的空间通信中的流媒体的联合编译码.

适用于WMSN的联合信源信道迭代译码

提出了一种适用于WMSN的联合信源信道迭代译码(ISCD)方案,基于一种软输入软输出(SISO)后验概率的变长译码算法,不仅可以得到最大似然(ML)变长序列估计,而且可以计算ISCD所必需的比特级的置信信息。此外,把缩放外信息技术引入到ISCD领域,提出了利用外信息交换特性来获得最优常数缩放因子的方法,这可以在几乎不增加运算复杂度的前提下提高ISCD的性能。这种方案的显著特点是运算复杂度低,所需存储空间小,可以被应用于WMSN节点上。仿真结果表明,提出的ISCD方案显著地提高了变长度编码数据在WMSN中传输的抗差错能力。

联合编译码中信源残留冗余的训练提取方法

在信源信道联合编译码中,利用信源冗余控制信道译码是一个关键的技术.然而由于接收端对发送信源的不确知性,信源冗余的度量和提取便成了一个值得研究的课题.在实验的基础上提出了信源冗余提取的一种有效方法--训练序列提取方法.最后将该方法用于静止图像信源信道联合编译码传输系统,显示并论证了该方法的有效性和可靠性.

不等概率可变长符号联合信源信道编码的调制

传统的信源信道编码调制,都是基于四十年代香农分离理论的比特级和定长符号级解调译码,采用均匀分布和等概率的星座映射,在资源受限的无线通信系统中,难以与动态变化的多径信道相匹配,不可逾越通信技术发展所面对的可靠性墙和功耗墙等障碍.本文针对比特级和定长符号级调制/解调译码框架的局限,将变长信源信道编码与非等概率、优化的非均匀APSK(Amplitude Phase Shift Keying)调制星座映射相结合,提出了不等概率可变长符号联合信源信道编码的调制方法.仿真实验结果表明:该方法在10的-5次方量级的符号差错率下,同现存的符号级2D-8PSK方法比较,至少可获得约2.5dB的功率信噪比增益,同现存的比特级16APSK方法比较,至少可获得约1.1dB的功率信噪比增益.

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。

利用信源残留冗余实现高容错数字分接

正确的数字分接是PDH数字群路信号信息还原的前提。在高误码信道环境下,为实现可靠通信,提出了利用信源残留冗余来实现高容错数字同步分接的改进算法。算法通过挖掘PDH数据最底层的PCM信号中所残留的冗余,根据码速调整对PCM残留冗余的影响,来增强码速恢复的判断依据。实验的仿真结果显示算法较为彻底地解决了群路分接的滑帧问题,在容错性和准确性上比ITU推荐的多数判决法有显著提高,且较低的计算复杂性使其易于用软硬件实现。由于揭示的规律在大容量PDH通信中是普遍存在的,因此提出的算法具有很大的实用性。

基于隐马尔科夫模型的多元LDPC联合译码

采用隐马尔科夫模型对信源估计,对基于多进制LDPC码的联合信源信道译码算法展开研究。该算法通过对传统的多进制LDPC译码算法的改进,在迭代过程中加入通过估计算法得到的信源冗余,校正了迭代软信息,提高译码性能。仿真结果表明,在AWGN信道中,改进算法相比传统译码算法性能优越。

一种利用信源冗余的Turbo均衡新算法

为克服无线衰落信道中严重的符号间干扰(ISI)的影响,提出了一种新的利用信源冗余的Turbo均衡算法。该算法将联合信源信道译码技术与Turbo均衡技术结合起来,在均衡、译码、信源之间建立起软信息交互的环路,有效提高了整体接收的性能。外信息传递(EXIT)图分析与计算机仿真均表明,尽管信源冗余给译码器带来的性能提升较为有限,但是将这部分信息反馈回均衡器后,在严重ISI信道,信源冗余度为70%时,整体接收的性能改善约为9.5 dB,基本达到了理想加性高斯白噪声(AWGN)信道下的误码性能。

类卷积译码的容错解扰算法

针对自同步扰码系统的联合信源信道译码问题,本文将自同步扰码看作一种特殊的卷积编码,提出了类似卷积译码的软输入软输出(SISO)自同步去扰算法。该算法利用信源冗余更新扰码序列的外信息,在信道译码时作为先验信息进行译码,实现了自同步去扰与信道译码之间的软信息交互,充分利用了信源冗余信息,使得接收系统的性能得到了有效提升。仿真结果表明,在TPC编码条件下,当信源冗余度为70%时,联合信源信道译码的性能增益约为4.1dB。相比于单一纠错编码系统,当通信系统中存在自同步扰码时,联合信源信道译码具有更大的性能增益。