一种低复杂度Turbo乘积码自适应Chase译码算法

针对Turbo乘积码(Turbo Product Codes,TPCs)中的译码问题,该文提出一种全新的低复杂度TPC自适应Chase迭代译码算法。与已有的报道不同,在译码过程中,新算法首先统计TPC码块内每一行(列)产生的代数译码后的备选序列与接收序列的相同最小欧氏距离的个数,然后根据统计结果,按照算法步骤调整译码所需的不可靠位数值。通过Monte Carlo仿真可验证,当TPC行列编码采用相同的扩展汉明码,且编码效率为0.879时,该算法与Pyndiah采用固定不可靠位数值迭代译码算法相比,在误码率BER为410-处仅损失约0.08 dB的性能,但是译码平均复杂度降低可达到约40.4%。

Turbo乘积码的两种迭代译码器的比较

提出了Turbo乘积码的并行迭代译码原理,对比分析了一种新的并行迭代译码器和传统的串行译码器,给出了以扩展汉明码(32,26,4)、(64,57,4)为子码的二维Turbo乘积码(32,26,4)2、(64,57,4)2在通过两种不同的译码器时的仿真结果。仿真结果表明,采取并行迭代译码器,在保持同样的译码性能的同时降低了译码延时。

连续相位调制和Turbo乘积码的串行级联系统设计

针对Turbo乘积码(TPC)与递归连续相位调制(CPM)级联系统(TPC-RCPM)误码性能差的问题,提出了一种由Turbo乘积码、伪随机交织器和非递归CPM组成的串行级联系统.首先将输入数据进行TPC编码,并对编码序列进行随机交织,然后送至非递归CPM调制器,经过非递归连续相位编码后与转换矩阵相乘,经无记忆调制器输出映射波形.与其他TPC-CPM系统相比,该系统的调制参数能够灵活调整,可以充分弱化解调器的错误相关性,改善系统的误码性能.仿真结果表明,与TPC-RCPM系统相比,该系统有效地降低了误码率,对于MSK和4CPM信号,在误比特率为10-2～10-5时可以获得约2.2dB和2dB的信噪比增益.

基于GPU的并行Turbo乘积码译码器

Turbo乘积码是一类前向纠错码,在高码率下具有良好的误码率性能。TPC编码器的实现相对简单,其译码器的译码复杂度也比较合理。因此,TPC被广泛用于各种场景,例如卫星通信系统和数据存储系统等。提出了一种基于GPU的并行TPC译码器,可以同时译码二维乘积码矩阵的所有行或列。设计了一种并行基本译码器,以简化由扩展汉明码构成的TPC的译码过程。实现了测试样例和有效码字计算的并行化,降低了译码延迟。为了进一步提高译码吞吐率,提出了多通道TPC译码器。在不同的GPU上测量了并行译码器的性能,实验结果表明,与基于CPU的TPC译码器相比,基于GPU的并行TPC译码器的译码延迟显著降低。此外,基于GPU的并行TPC译码器的吞吐率在NVIDIA RTX 2080 Ti上达到30 Mbps,在NVIDIA GTX Titan V上达到38 Mbps,是基于CPU的TPC译码器性能的44倍和54倍。

差分检测Turbo乘积编码调制的研究

提出一种差分检测Turbo乘积编码调制技术(DD TPCM).这种DD TPCM技术在加性高斯白噪声信道和平坦Rayleigh衰落信道的译码无需任何信道状态信息.数值仿真结果表明,当信道的衰落因子为0 03时,基于QDPSK,8DPSK和16DAPSK的DD TPCM具有良好的性能.通过和差分检测网络编码调制系统对比,平坦Rayleigh衰落信道中DD TPCM的性能优于差分检测网格编码调制的性能.

基于Turbo乘积码的MIMO-OFDM系统在IMT2000信道下的性能研究

为了提高无线通信系统的可靠性,采用极具纠错性能的Turbo乘积码与空时分组码级联,构成Turbo乘积码编码的MIMO-OFDM系统。测试了采用三种Turbo乘积码的两发两收MIMO-OFDM系统在通过IMT2000信道后的性能。仿真结果表明采用Turbo乘积码后的MIMO-OFDM系统性能有明显改善。

性能接近Turbo卷积码的Turbo三维乘积码

目前一般认为采用迭代译码的Turbo卷积码适合于低码率的情况 ,而Turbo分组码 ,尤其是Turbo乘积码 ,则较适合于高码率的应用。文中使用Pyndiah提出的方法研究了Turbo三维乘积码 ,用试探法对分组迭代译码的参数进行了优化 ,实验结果表明 :在低码率应用时 ,例如码率为R =0 .5 36的Turbo三维 (32 ,2 6,4 ) 3 乘积码的性能已与C .Berrou[1] 的Turbo卷积码接近 。

Turbo乘积码与空时分组码的结合研究

讨论了Turbo乘积码编码,研究了Turbo乘积码与空时分组码相结合的多发射天线单接收天线系统(MISO)在平坦瑞利衰落信道下的性能,这里Turbo乘积码作为外码提供编码增益,采用两个相同的扩展汉明码(64,57)构成;空时分组码作为内码提供分集增益,对于二根、三根和四根发射天线的系统空时分组码编码器的码率分别为1,1/2和1/2,空时分组码译码采用最大似然译码方式和理想信道估计.仿真结果表明,在空时分组码的基础上加入高效的信道编码方式,提高了系统编码增益,能满足高速移动环境下的高速无线数据通信性能需求.

基于多符号检测和Turbo乘积码的PCM/FM遥测系统性能

多符号检测(MSD)和Turbo乘积码(TPC)技术联合应用可以大幅提高脉冲编码调制/调频(PCM/FM)遥测系统性能。针对MSD算法计算复杂度高的问题提出了一种改进的MSD算法,可以有效降低计算复杂度;在TPC的传统Chase译码算法中通过简化软输入信息计算可以降低系统存储量。仿真结果表明,改进方法和传统的两种技术联合使用相比,虽然损失了约1.7 dB解调增益,但仍提高PCM/FM信号解调性能约8 dB,且算法复杂度低,存储量小,更适合硬件实现。

高斯白噪声信道下Turbo乘积码应用仿真

本文介绍了一种新型的前向纠错编码方案——Turbo乘积码(TPC)。分析了Turbo乘积码的编译码原理。并对高斯白噪声信道下的TPC编译码性能进行了仿真。通过选取不同参数子码组合的性能对比,提出了最优的TPC编译码方案。仿真结果显示,与传统的卷积码和Turbo码相比,Turbo乘积码不仅具有优异的误码率性能,而且可以做到更高的编码效率。

一种基于Turbo乘积码的编码协作通信方式

提出了一种新的基于Turbo乘积码的编码协作通信方式。两个单天线用户通过共享自己的天线,形成一个虚拟的多天线系统,乘积码字的不同部分通过不同用户的上行衰落链路传输到基站,获得分集增益,来抵抗无线信道中衰落的影响。在相同的系统带宽和发送功率下,与非协作通信方式相比,该编码协作方式可显著提高系统的性能。

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。

宽带移动通信中Turbo乘积码的仿真研究

推出了一种新型的纠错码——Turbo乘积码(TPC),描述了Turbo乘积码的编译码基本思想,详细地分析了TPC的Turbo软迭代译码的核心思想,并对AWGN信道和瑞利衰落信道下的TPC的译码性能做了仿真分析,从仿真结果可以看出,在高编码效率时,TPC不仅具有更高的码率,而且可以获得很好的误码率性能,所以乘积码的软迭代译码方案有很好的应用性,在未来的宽带移动通信中具有广阔的应用前景。

基于LS信道估计和分集接收的Turbo乘积编码OFDM系统的性能研究

该文研究OFDM系统中低复杂性最小二乘方(LS)信道估计技术,为了改善LS估计的OFDM在严重多径信道中错误平底效应,分集接收和Turbo乘积编码用于系统设计。数值仿真结果表明,Turbo乘积编码和分集接收可以减小LS估计的OFDM系统的错误平底效应,其性能比已知信道参数系统的性能只恶化4dB。

删余Turbo乘积码的编译码算法分析

基于现有的Turbo乘积码的编译码方法,提出一种附加删余的Turbo乘积码编译码算法,介绍其编码器的构造方法,阐述了译码算法及实现框图,分析了删余信息对传输帧长的影响,仿真了其误码性能,并与未删余的Turbo乘积码做比较。分析和仿真结果表明,附加删余的Turbo乘积码可满足特定系统传输速率及帧长的需要,在相同的信噪比下,删余Turbo乘积码的误码性能优于未加删余的误码性能。

基于Cyclic-2伪最大似然算法的Turbo乘积码在高速移动通信系统中的译码方法

采用扩展汉明码作为Turbo乘积码 (TPC)的子码时,与传统的Chase算法相比,Cyclic-2PML(循环 2伪最大似然)算法复杂度低。本文研究了基于该算法的TPC在高速移动通信系统中的译码方法,仿真比较了采用不同子码组合的TPC结合不同的调制方式在高斯信道和多径衰落信道中的性能。结果表明,以(32, 26, 4)扩展汉明码为子码的TPC,不仅具有较高的码率,同时可以获得更好的误比特率性能。

Turbo乘积码在衰落信道中的应用

基于Turbo乘积码的编译码原理,利用Matlab仿真工具,对以(64,57,4)扩展汉明码为子码的Turbo乘积码进行迭代次数、量化比特数等不同参数的性能仿真,根据仿真结果选取最佳的设计参数,同时通过仿真给出了Turbo乘积码在衰落信道中的应用效果。结合Matlab仿真,在Quartus环境中完成编译码算法的硬件设计与调试,并将其应用到无线通信调制解调器中。测试结果表明,Turbo乘积码显著改善了调制解调器在衰落信道中的误码性能。

无线通信中增强型Turbo乘积码的研究

在无线通信中,由于Turbo卷积码存在错误平层,在BER要求比较低时,一般采用Turbo乘积码(TPC)。基于Turbo乘积码,探讨了其增强型方案(eTPC),并给出eTPC迭代译码算法。在AwGN信道下进行性能仿真,结果表明,eTPC随着迭代次数的增加,性能曲线收敛;在码率较高的情况下,eTPC比TPC编码增益高出近1 dB。

一种确定Turbo乘积码迭代因子的方法

提出一种确定Turbo乘积码迭代因子的算法。建立信道模型,生成测试软信息R;生成一组备选迭代因子向量,在备选迭代因子空间里用MATLAB仿真Chase-Pyndiah迭代译码算法流程,选择最优的迭代因子;迭代因子优劣的判据为迭代译码器的误码率以及迭代次数。实验结果表明,最优迭代因子有效地加速了迭代译码器的收敛速度,降低了译码的功耗。

一种改进的Turbo乘积码译码算法

针对Turbo乘积码(TPC)译码复杂度高、运算量大的缺点,分析了一种改进的TPC译码算法。该算法以Chase迭代算法为基础,通过对错误图样重新排序产生新的测试序列,其伴随式可从前次伴随式的基础上修正一位得到,大大简化了计算步骤。在AWGN信道下对新算法进行了Matlab仿真,结果表明,改进的算法在保持译码性能基本不变的前提下,提高了译码速度,降低了译码复杂度。