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。

LDPC码的联合概率加权比特翻转译码算法

为获得低密度奇偶校验(LDPC)码译码性能和复杂度二者间的优化平衡,提出了基于比特翻转(BF)的联合概率加权比特翻转(JPWBF)译码算法。利用信道传递给变量节点的初始概率值进行硬判决并计算错误图样。统计校验关系不满足的节点,依照置信传播(BP)算法中对节点消息的处理方式更新对应节点的消息。将变量节点收集到的所有消息作为计算加权校验和的软信息,提高翻转比特位判定的可靠性。仿真结果表明:与BF类算法相比,JPWBF算法所需迭代次数少,在保持较低译码复杂度的前提下,译码性能提高1.0dB以上,是一类实用性强的LDPC码译码算法。

一种极化码联合SC球形列表译码算法

为了降低极化码译码复杂度,提出了一种极化码联合SC球形列表(joint successive cancellation sphere list,JSCSL)译码算法。JSCSL译码算法结合了串行消除列表(successive cancellation list,SCL)译码和球形列表(list sphere decoding,LSD)译码相同的列表结构,联合不同的译码流程,增加译码并行性,从而降低译码复杂度。JSCSL译码算法将码字分割,在2个方向上使用不同译码方案,即从前往后和从后往前分别采取SCL译码和LSD译码,最终选取满足冗余循环校验(cyclic redundancy check,CRC)校验的码字。理论推导了2部分译码的中间分割点,使得独立译码时间近似,以达到最优的并行译码。仿真结果表明,与性能较优的CA-SCL(CRC-aided successive cancellation list)译码算法相比,JSCSL译码算法性能与其相近,但译码复杂度降低了40%~50%,因此,JSCSL译码算法在译码性能和复杂度达到新的平衡。

基于中继信息选择的分布式RS码的性能研究

在协作通信技术与信道编码技术基础上,对分布式信道编码进行了介绍并构造了分布式RS码系统。基于子空间理论,在分布式编码系统的目的点处联合构造码字。利用RS码是MDS码的特性,提出了一种中继信息选择算法来优化中继信息选择方式,从而在目的点处获得一个重量分布相对较优的码字集合。此外,基于信道编码特性,在目的点处提出了两种联合译码算法。最后通过Matlab仿真验证了中继信息选择算法对分布式RS码系统性能的改善,并比较了两种联合译码算法之间的性能。

光级联空时编码中的一种联合检测迭代译码算法

介绍了光多输入多输出(MIMO)系统的信道模型,通过将低密度校验码(LDPC)高可靠性的译码结果反馈给分层空时编码(BLAST)译码器,提出了一种适合于LDPC-VBLAST光级联空时编码系统的联合检测迭代译码算法。利用蒙特卡洛方法分析了该译码算法的误码性能,并和简单级联译码算法的性能进行了对比。结果表明:这种联合检测迭代译码算法的误码性能明显优于已有的简单译码算法。另外,采用数值分析法分析了迭代次数对该译码算法性能的影响,结果表明,在折衷考虑系统误码性能和译码算法复杂度的情况下,要合理选取迭代次数,即迭代次数不宜选取过大。

RS码的分布式编码协作系统方案设计

为了降低RS码分布式编码协作系统的误码率,在深入研究RS编译码算法的基础上,提出了合并-智能联合译码算法。该算法在智能译码算法中增加一个合并器,以充分利用RS_1和RS_2两路信号。仿真实验表明,当误比特率为10^(-3)时,与简单联合译码算法相比,采用合并-智能联合译码算法的编码协作系统能获得3.7 dB的增益;在使用自适应系数的情况下,合并-智能联合译码算法能够使编码协作系统获得最佳的性能。因此,合并-智能联合译码算法可以有效提高RS码编码协作系统的性能。

SCMA场景下的极化码编解码方案改进研究

极化码是目前唯一一种被证明可达到信道容量的编码方式,稀疏码分多址接入(Sparse Code Division Multiple Access,SCMA)可以提高频谱资源的利用率和接入系统的用户接入数量。为了提升SCMA与极化码的联合系统的误码率性能和译码时延,使联合系统的应用越来越广泛,提出了2种降低译码复杂度的方式:简化的左信息更新方式和剪枝译码算法。简化的左信息更新方式对于N=256,N=1024的极化码分别能降低37.6%和44.6%的存储资源占用数;剪枝译码算法在码率为0.5时能降低50%左右的计算复杂度。基于简化的SCAN算法改进了联合检测译码算法,在接收机采用外循环迭代的结构,引入了阻尼机制,选取最优的阻尼方式和最优阻尼值。仿真分析了所提联合检测译码算法与原有联合检测译码算法的误码率性能差异,外迭代接收机性能与内外双循环迭代的接收机性能相同,采用阻尼机制联合接收机的性能比无阻尼接收机的性能高0.8 dB左右,SJIDD的误帧率性能比保留宽度为32的SCLJDD的性能低0.7 dB左右,但能使接收机处理时延降至原来的1/4~1/8。