二进制与非二进制Turbo码性能研究

分别介绍了二进制Turbo码和非二进制Turbo码的编码器原理和译码器原理,重点研究了影响编码器性能的因素和MAP迭代译码算法,并对非二进制Turbo码的MAP算法做了相应的修改。仿真结果表明,在不同信噪比下,非二进制Turbo码的误比特率性能比二进制Turbo码的误比特率性能好。

非二进制Turbo级联码的性能分析

该文在分析了非二进制Turbo码的译码算法的基础上,提出了非二进制Turbo码和具有良好纠突发错误的RS码级联的非二进制Turbo级联码系统模型。该系统采用缩短的RS码(204,188)作为外码,非二进制Turbo码作为内码的串行级联方式,内码和外码之间用深度为12的交织器隔开,译码时,非二进制Turbo码分别采用Symbol-by-Symbol Log-MAP和SOVA算法。仿真结果显示,与二进制Turbo级联码系统相比,该系统具有误码率低,延时时间短,频带利用率高等优点。

非二进制RS-Turbo级联码性能研究

介绍了非二进制Turbo码的编码器结构,详细分析了逐符号对数MAP译码算法。在此基础上,设计了一种RS-Turbo级联码方案,该方案包括一个RS(255,239,8)外码和一个非二进制Turbo内码。仿真结果表明,与单纯使用非二进制Turbo码相比,本文提出的级联方案可明显改善高信噪比情况下的BER性能,同时可降低迭代次数。另外,级联RS码可为Turbo迭代译码提供简单可行的停止准则。

一种基于对称性的双向双二进制卷积Turbo码译码结构研究

该文提出了一种基于对称性的双向并行译码方案,用于提高802.16 m标准中双二进制卷积Turbo码(DBCTC)的译码速度。定义了分支度量矩阵以降低译码计算复杂度,定义了前向、后向因子矩阵,推导了前、后向度量递归计算中的对称性,并将其应用于前向、后向度量及后验概率对数似然比的双向并行计算中。构造了采用该方案的DB CTC译码器结构图,详细分析了迭代过程。以计算复杂度,存储空间,译码速度为指标考察了方案的性能,并给出了译码性能仿真曲线。分析表明,该双向并行的译码方法较常规方法提高了一倍的译码速度,而没有增加计算复杂度和存储空间。

DVB_RCS协议中双二进制卷积Turbo码识别

信道编码分析是对编码参数进行逆向分析,在协作通信、智能通信和信息截获等领域具有重要作用。针对DVB_RCS协议中双二进制卷积Turbo码码长和删除模式的识别,提出一种匹配识别算法。首先在最大后验概率(MAP)迭代译码的基础上提出了译码可靠度的概念,进而利用译码前需要依据码长和删除模式对接收序列进行分路这一事实,通过译码可靠度来识别码长和删除模式。在该算法的基础上,提出译码迭代次数自适应控制的识别算法,提高了识别效率。仿真实验表明,所提出的识别算法能够有效识别各种信噪比和码率下的码长和删除模式。

一种咬尾双二进制Turbo码并行译码方案

针对双二进制Turbo译码使用并行、滑动窗联合译码技术时,其咬尾的编码构造和窗分割导致边界状态值难以获取的问题,提出了一种新咬尾Turbo码并行、滑动窗译码方案——扩展交叠方案。该方案采用了边界状态盲估计和滑动窗状态回溯两种新译码技术。相比于传统的边界状态度量传播方法(又称迭代法),新方法一方面提高了边界状态度量的准确性,从而加快了译码收敛速度,一定程度上减小了高信噪比下的性能损失;另一方面避免了存储前一次译码的迭代度量值,更有利于硬件设计。仿真表明,新方案在64左右的中等窗长下即可消除并行和滑动窗影响,逼近原始无并行无滑动窗译码的性能,且窗长越小,其相较传统迭代法带来的译码性能增益就越明显。该方案具有较好的实用性和应用价值,可以满足5G的高速率、低时延和低存储的数据传输要求。

非二进制级联码的性能评估

提出了一种非二进制级联码结构,将非二进制LDPC码(码率R=0.9)和Turbo码(码率R=0.5)串行级联,利用非二进制LDPC码在高信噪比时性能较佳,Turbo码在低信噪比时性能较佳的优势,进一步提高级联码在低信噪比和高信噪比的性能.分析了新的级联码系统在白噪声信道的性能,并与RS码和卷积码级联的RS级联码系统、二进制LDPC码和Turbo码级联的二进制级联码系统在高斯白噪声信道的误码性能和复杂度作了比较,仿真结果显示:在纠错能力方面,二进制和非二进制级联码系统的纠错能力大大优于RS级联码系统,非二进制级联码系统优于二进制级联码系统,在复杂度方面,新的级联码系统的复杂度高于RS级联码系统,但与二进制级联码系统相比,复杂度降低了.

OFDM系统的非二进制级联码性能分析

提出了一种新的级联码结构,将基于有限扩域的非二进制LDPC码和空时码级联,这种结构使得非二进制LDPC码不需要串并变换直接进行高阶调制,简化了系统结构,克服了串并变换所带来的误差.分析比较了不同域值的LDPC级联码系统在不同调制模式下基于高斯白噪声信道和多径衰落信道的误码性能和译码复杂度,结果显示,新的级联编码的OFDM系统的性能优于二进制级联编码的OFDM系统,在高斯信道,误码率为10-6时,GF(4)和GF(16)分别提高0.2 dB和0.3 dB,在多径信道,误码率为10-6时,GF(4)和GF(16)分别提高1 dB和2 dB增益,级联的非二进制LDPC码的域值越大,系统的性能越好,译码复杂度也相应提高,GF(4)域上的加法计算次数比GF(2)域上多了2倍,比GF(16)域多了10倍.

基于Turbo编码和二进制脉冲位置调制的快跳频光码分多址系统

在不考虑噪声和仅考虑散粒噪声两种情况下 ,分析了 Turbo码对二进制脉冲位置调制( BPPM)的快跳频光码分多址 ( FFH OCDMA)系统性能的影响 ,并对该系统进行了数值模拟 .结果表明 ,Turbo码对 BPPM调制的 FFH

非二进制LDPC码编码调制在光纤通信中的应用

为满足100Gb/s光纤通信的需求,提出了非二进制LDPC码编码调制(NB-LDPC-CM)方案。该方案通过使用频谱效率调制以及非二进制前向纠错LDPC码,提供了一种在高总比特率下实现可靠通信的前向纠错机制。与现有的BI-LDPC-CM方案相比,该方案在误比特率(BER)为10-7的情况下,采用16点、32点、和64点四维星座图时,额外提供的净编码增益分别为0.26dB、1.14dB和2.14dB。

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.

基于CUDA的双二进制Turbo码并行译码方法

卫星回传信道数字视频广播(Digital Video Broadcasting-Return Channel over Satellite,DVB-RCS)标准中回传信道采用双二进制Turbo码作为前向纠错编码(Forwar Error Correctiong,FEC),为了提升译码算法的运算速度,在Max-LogMAP译码算法基础上,提出了基于统一计算设备架构(Compute Unified Device Architecture,CUDA)的图形处理器(Graphic Processing Unit,GPU)并行计算加速译码方法,其运算速度与中央处理器(Central Processing Unit,CPU)运行相比,提高了约20倍。

非二进制准循环低密度校验码的性能研究

为提高100Gbit/s光通信系统的传输距离,构造了高增益的NB-QC-LDPC(非二进制准循环低密度校验码),这种纠错码构建在伽罗华域上,适合于采用QPSK(正交相移键控)或DQPSK(差分正交相移键控)调制格式的100Gbit/s系统。文章采用对数傅里叶和积译码算法分析了NB-QC-LDPC的误码性能。结果表明,与二进制准循环低密度校验码相比,码长为500、码率为0.8的NB-QC-LDPC,在误码率为10-8时可提供约1dB的编码增益。同样,在误码率为10-8时,若码率从0.9降低至0.8,NB-QC-LDPC能多提供约0.6dB的编码增益,即在低码率时,NB-QC-LDPC具有更好的性能。

探讨非二进制LDPC码编码调制在光纤通信中的应用

光纤通信是现代通信技术的主要应用形式,并且在信息技术不断扩大应用范围的情况下得到了更大的发展空间。目前,通信技术的发展对光纤通信的容量要求提出了更高的要求,信息传输量更大,为了满足这一要求,就需要对光纤通信的网络进行改进。而在此过程中,为了降低符号率而提高光纤传输的非线性与PMD,就需要利用LDPC码进行编码调制。现本文就主要针对非二进制LDPC码编码调制在光纤通信中的应用问题进行了研究探讨。指出采用非二进制LDPC码编码调制能够极大的提高通信的前向纠错水平。

基于FPGA的双二进制Turbo译码器的硬件实现

针对宽带电力载波通信中采用的双二进制Turbo译码器,给出了一种基于FPGA的并行实现方案。该方案采用无交叠滑动窗的多路并行分块以及流水线结构,以Xilinx的XC7K410T为硬件平台,采用Verilog硬件描述语言来设计实现,给出了不同并行块数的实现结果。当数据块长为520字节时,4次迭代后,数据速率可达200Mbit/s。测试结果表明,该方案占用资源少、译码速度快、性能指标满足要求,具有较好的应用价值。

基于分圆陪集非二进制量子码的构造方法

为了有效克服量子信息处理过程中存在的量子比特消相干,提出了一种基于分圆陪集非二进制量子纠错码的构造方法。分析了分圆陪集的相关性质,确定BCH码包含其Euclidean对偶码的生成多项式,利用扩展的CalderbankShor-Steane(CSS)构造即Steane’s构造方法,构造出一批新的非二进制量子码。通过与已有的量子纠错码相比,结果表明,采用基于分圆陪集非二进制量子码构造方法构造的参数更优。

非高斯噪声中Turbo码的性能改进研究

对Turbo码在非高斯脉冲型噪声下性能的损失进行了研究,提出了一种新的基于幅度统计特性服从ClassA噪声模型的修正译码算法.该算法修正传统MAP算法的外部信息和信道信息计算公式,使之适应非高斯的ClassA脉冲噪声环境,从而改进了译码性能,计算机仿真证明新的译码算法在Class A噪声环境中比传统MAP算法具有更好的性能.

非规则Turbo LDPC码性能分析

提出了一种Turbo级联码的编码结构,用同样度分配的非规则LDPC码作为分量码,以Tur-bo码的编码方式构成了一种Turbo LDPC码。在译码端,采用内外分别迭代的译码算法。仿真结果显示,在低信噪比情况下,Turbo LDPC码优于同长度的PCGC码、非规则的LDPC码和Turbo码。

非均匀保护Turbo乘积码的研究

非均匀保护码在图像、视频无线传输中广泛应用。传统的Turbo乘积码不具备非均匀保护能力。该文提出一种非均匀保护Turbo乘积码的构造方法,通过性能分析和仿真证明该构造方法的正确性。

非均匀纠错Turbo码在图像无线传输中的应用

本文根据信源编码码流中信息比特重要性不均匀特点,采用变码率信道编码、分集发送、分集接收、非均匀迭代译码策略,对传统的Turbo码编译码器结构做了改进,给出了实验结果。通过比较发现,改进算法降低了时延,提高了Turbo码译码算法的纠错性能,特别适合于多媒体非实时无线传输业务 。