基于Viterbi-双向搜索的咬尾码最大似然译码算法

传统咬尾码最大似然(ML)译码算法在译码时存在两个问题:复杂度高和消耗存储空间大。针对这两个问题,该文提出了一种基于Viterbi算法和双向搜索算法的最大似然译码算法。新算法利用Viterbi算法得到的幸存路径度量值与最大似然咬尾路径度量值的关系,删除不可能的起始状态及其对应的咬尾格形子图,缩小搜索空间;然后利用双向搜索算法中门限值与最大似然咬尾路径度量值的关系来降低双向搜索算法的复杂度,从而得到一种在咬尾格形图上高效率的最大似然译码算法。新的最大似然译码算法不仅降低了译码复杂度,同时降低了译码器对存储空间的需求。

面向高速PAM4有线收发机的自适应和低复杂度最大似然序列检测器

高速串行收发机是中央处理器、网卡和交换机等高性能芯片的关键部件.判决反馈均衡器(decision feedback equalization,DFE)是高速串行收发机的主要判决电路.针对传统DFE在高码间干扰(intersymbol interference,ISI)信道下的高误码率制约串行收发机速率提升的问题,提出一种面向4电平调制(4 pulse amplitude modulation,PAM4)串行收发机的自适应、低复杂度的减状态序列检测器(adaptive reduced-state sequence detector,ARSSD).ARSSD基于最大似然序列检测结构降低检测误码率;结合Viterbi算法和分区算法降低运算复杂度;采用基于迫零算法的ISI参数获取方式实现检测器参数的自适应更新.所提结构最终完成了行为仿真、电路设计以及系统验证.基于模拟前端芯片和现场可编程门阵列电路的实验结果表明,与传统DFE相比,当12~64 Gbps PAM4信号经过−8~−18 dB@16 GHz衰减信道时,32×4路并行ARSSD检测误码率降低2个数量级,与行为仿真结果一致.

基于预译码的极化码最大似然简化连续消除译码算法

针对极化码译码串行输出造成较大译码时延的问题,该文提出一种基于预译码的最大似然简化连续消除译码算法。首先对译码树节点存储的似然值进行符号提取并分组处理,得到符号向量组;然后比较符号向量组与该节点的某些信息位的取值情况,发现向量组中储存的正负符号分布规律与该节点的中间信息位的取值具有一一对应的关系;在此基础上对组合码中间的1～2 bit进行预译码;最后结合最大似然译码方法估计组合码中的剩余信息位,从而得到最终的译码结果。仿真结果表明:在不影响误码性能的情况下,所提算法与已有的算法相比可有效降低译码时延。

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。

多元LDPC随机译码的似然概率快速生成算法

多元随机译码算法能有效解决译码复杂度高的问题,但似然概率生成的计算仍有较高的计算复杂度.为解决这一问题,文中提出一种针对M阶正交振幅调制下的多元低密度奇偶校验码的随机译码算法.通过计算星座图中部分星座点和接收信号点之间的欧几里德距离来确定随机译码的似然概率,而不必计算所有星座点的似然概率,省去了复杂的幂次运算.仿真结果表明,该算法能有效降低多元LDPC码随机译码的计算复杂度,性能损失较小,是一种适合多元LDPC译码器前端实现的译码算法.

最大似然序列检测中的Viterbi算法的实现

讨论Viterbi算法在最大似然序列检测中的实现.先给出带宽受限,存在失真且先验未知以及具有AWGN条件下信道的一种数学模型.由此得到Viterbi算法在最大似然序列检测中的表示形式,且根据其在此信道模型下的算法描述,具体分析了三种信道下最大似然序列检测中Viterbi算法的设计问题.使用MATLAB仿真实现并根据仿真结果分析其性能.提出Viterbi译码算法对于信道特性无论好坏是普遍适用的,大大补偿了存在符号间干扰(ISI)的信道的接收性能,降低了误码率.是一种信道存在符号间干扰(ISI)的接收性能的最佳补偿方法.

一种M-FSK信号的能量度量Viterbi软译码算法性能分析

Viterbi译码算法广泛应用于无线数字通信系统,一般采用比特对数似然信息(LLR)作为译码器的输入。针对M-FSK信号,该文提出一种采用信号解调得到的M维能量信息,直接作为译码器分支度量值,并给出了相应的Viterbi译码算法。在加性高斯白噪声(AWGN)和瑞利(Rayleigh)衰落信道下对所提算法的BER性能进行了理论推导,得到了闭合表达式。通过仿真验证了理论推导的正确性,与常规Viterbi算法相比,所提算法避免了比特LLR和分支度量值的计算,降低了算法复杂度和减少了信息损失,提高了M-FSK信号软解调Viterbi译码算法的BER性能,是一种更适用于工程实现的M-FSK信号的Viterbi译码算法。

一种基于最大似然序列估计的均衡算法

本文利用编码的思想 ,在Viterbi算法的基础上提出了一种改进的准MLSE均衡算法。此算法能大大降低计算的复杂度 ,并具有对信道冲激响应波形的敏感性较低、和软输出的Viterbi算法兼容等特点。本文利用计算机对算法进行了性能仿真 ,并和NMLSE等算法进行了比较 ,模拟结果表明 ,该算法具有良好的抗ISI性能。

基于Viterbi算法的GMSK信号解调性能分析与仿真

高斯最小频移键控(GMSK)调制是一种相位连续的恒包络调制方式,具有带外辐射小、频谱利用率高的特点、在介绍GMSK信号的基本原理的基础上,通过信号状态的具体表示及Viterbi算法分支度量的计算,给出了基于Viterbi算法的GMSK信号解调方法和系统性能分析。仿真结果表明,在误码率同为10^(-3)的条件下,该方法较二比特差分解调可获得7dB的增益,并具有较好的抗噪声和抗多径性能。

Turbo码的一种全新的SOVA译码算法

SOVA算法因其译码时延低于MAP算法已成为Turbo码的实用译码算法。本文提出了一种放弃软判决值更新处理的全新的SOVA算法。该算法的独到之处在于,综合利用对栅格图的正向和反向搜索,从而实现了通过全局路径比较来产生软输出值。仿真结果表明,与传统SOVA算法相比这种全新的SOVA算法在不会明显增加译码计算量的前提下,显著地改善了译码性能。同时,其误码率性能在高信噪比时略优于Max-Log-MAP算法,并且已经逼近MAP算法。

基于免疫算法的球形译码算法研究

在多输入多输出(MIMO)系统的信号检测算法中,球形译码算法的性能最接近最大似然检测算法,是目前应用最为广泛的一种信号检测方法,但传统的球形译码算法在低信噪比时计算复杂度较高,在高信噪比时误码率性能不够理想.该文提出了一种改进的球形译码方法,利用免疫算法的寻优能力来获得最佳的初始搜索半径,从而达到在保证译码性能的同时有效地降低计算复杂度的目的.实验仿真结果表明,与传统的球形译码算法相比,基于免疫算法的球形译码方法在高信噪比下可以达到最大似然译码的性能,同时能有效降低低信噪比时的运算复杂度,从而更符合现代无线通信实时性的要求.

一种酉空时调制的快速搜索译码算法

针对系统产生的酉空时星座,提出一种快速的搜索译码算法.接收机产生一个星座点,与接收信号对应维相乘后,将各维乘积分量按照不同的累加方式累加,得到4个星座点与该接收信号的相关系数.新算法通过几次加减法与三次内积运算,可以节省产生另外3个星座点所需的计算旋转矩阵的乘法、旋转矩阵与基本矩阵的乘法以及这3个星座点与接收信号的相关运算.理论上证明了新算法完全没有损失性能,可以将最大似然算法的搜索范围降低75%左右.

基于Viterbi算法的扩频码与信息序列联合估计

针对短码DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum,直接序列扩频)信号扩频码MLE(Maximum Likelihood Estimation,最大似然估计)问题,提出了一种基于Viterbi算法的扩频码搜索方法,并将其应用到同步CDMA(Code Division Multiple Access,码分多址)信号的扩频码估计中。该算法利用了扩频码码元为±1的先验知识,以向量的2-范数平方或1-范数作为度量值;每次判决扩频码码元时,计算2条可能路径的度量值,并选择使度量值最大的那条路径作为幸存路径,最终的幸存路径即为估计的扩频码;所提算法不仅计算复杂度低,而且能同时估计扩频信号的扩频码和信息序列。仿真实验表明,本算法在低信噪比时同样具有较好的性能。

基于Turbo码的Max-Log-MAP译码算法的改进

Turbo码已被第三代移动通信系统 (3G)采纳为高速数据服务的编码标准 (IMT 2 0 0 0标准 ) ,因此研究易于实现和优化的译码算法有着非常重要的实际意义。本文提出了一种有效地改进最大对数后验概率 (Max L og MAP)的译码算法 ,此算法通过增加的比例因子来修正外部信息对数似然率 ,改善了译码质量 ,提高了系统的 BER性能 ,仿真结果表明此改进算法与传统算法相比在 BER性能指标上有大约 0 .2～ 0 .3d B的改善。

RS码软判决译码算法研究的最新进展

本文在简要介绍RS码的基本概念及其译码算法的基础上,着重介绍了近几年来RS码软判决译码算法的最新进展,其中包括最大似然译码、代数软判决译码、基于Turbo编译码的软判决译码以及基于和积算法(SPA)的软判决译码算法等。

适用于慢衰落信道的联合最大似然序列估计

为了克服移动通信中存在的多径衰落效应,基于Viterbi算法的最大似然序 列估计需要不断跟踪信道参数的变化。在建立有限带宽信号的多径衰落信道传输模 型的基础上,提出了一种适合于慢衰落信道特性的降阶联合信道跟踪与最大似然均 衡算法D PSP。该方法根据信道特性选择不同的降阶维数N,在保证数据正确接收 率的条件下,不同程度的有效减小PSP算法的计算时间和存储空间。

MIMO低复杂度空时分组码译码算法研究

研究了空时分组码译码算法的运算简化问题,提出了一种基于最大似然检测的改进空时分组码低复杂度译码算法,并进行了译码性能仿真和运算复杂度对比。本文提出的改进方法,能够在不影响系统译码性能的基础上,有效地降低空时分组码的译码复杂度,且译码复杂度受调制星座图大小的影响很小。

空间调制信号的低复杂度球形译码算法

为进一步降低球型译码算法(SM-SD)的复杂度,同时不影响算法的误比特性能,提出一种SM-SD算法,采用了不同于目前存在的SM-SD算法的复变量实数化方式,具有独特的搜索树结构,搜索树的相邻两层相互独立.分析了新算法的原理及搜索过程,通过矩阵运算理论分析了几种SM-SD算法的运算复杂度,然后在不同的空间调制系统中对SM-SD算法的误比特性能和运算复杂度进行仿真.理论分析和仿真结果表明:新算法的性能接近于最大似然算法,运算复杂度低于已有的各种类型的球型译码算法,因此更加适合于检测空间调制信号.

卷积编码及基于DSP的Viterbi译码器设计

卷积编码是前向纠错的差错控制编码方法之一 ,Viterbi译码是卷积码的一种杰出的译码算法 ,它是一种最大似然算法 ,适于硬件实现 .本设计中的 Viterbi译码器是构建在台湾智源科技的 DSP芯片FD2 16之上的 .在对 Viterbi译码器测试时取一幅图像文件作为数据源 ,并用软件方法模拟高斯白噪声信道 .DSP芯片卓越的性能为我们提供了更深入的开发潜力 .

MSK信号的最大似然检测

最小频移键控(Minimum Shift Keying,MSK)是一种连续相位的频移键控。MSK信号包络恒定,相干检测时的误码率性能比一般的频移键控要好。MSK在引入倾斜相位的概念后,其相位格图类似于卷积码的时不变网格图,因此能用Viterbi算法实现最优解调。理论分析和数值模拟表明,在相位与时间严格同步的条件下,MSK基于Viterbi算法的最大似然检测法性能更好,是最优的解调方法。这里仅考虑在加性高斯白噪声信道下信号传输的相干检测。