數(shù)字通信中的低復(fù)雜度迭代譯碼及迭代系統(tǒng)測(cè)試.pdf

1、信道編碼是數(shù)字通信中保證信息可靠傳送的不可或缺技術(shù)。近年來(lái)，基于迭代譯碼思想的信道編碼理論取得了重大進(jìn)展，出現(xiàn)了諸如Turbo碼及其變形碼、低密度奇偶校驗(yàn)碼等一系列性能優(yōu)異的編碼。但是，譯碼的復(fù)雜性仍然限制了這些編碼的實(shí)際應(yīng)用。迭代譯碼方法的復(fù)雜性主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：其一為同一過(guò)程反復(fù)多次迭代所帶來(lái)的復(fù)雜度，其二為譯碼算法本身的復(fù)雜度。本文主要針對(duì)這兩方面展開研究，重點(diǎn)探討了在保證系統(tǒng)誤碼性能前提下如何有效減少Turbo碼譯碼迭代次數(shù)，

2、利用和．積譯碼算法和大數(shù)判決譯碼算法實(shí)現(xiàn)復(fù)數(shù)旋轉(zhuǎn)碼低復(fù)雜度軟／硬判決迭代譯碼，以及基于交織器分離的迭代譯碼算法的低復(fù)雜性實(shí)現(xiàn)正確性測(cè)試。 論文首先討論了在保證系統(tǒng)誤碼率性能的前提下，利用停止準(zhǔn)則減少Turbo譯碼迭代次數(shù)問(wèn)題。論文提出了一種基于比特和幀的新型聯(lián)合停止準(zhǔn)則，可有效地用于降低Turbo碼譯碼復(fù)雜度。通過(guò)利用Turbo碼內(nèi)嵌的循環(huán)冗余校驗(yàn)方法，解決了短幀Turbo碼的聯(lián)合停止準(zhǔn)則應(yīng)用問(wèn)題。研究結(jié)果表明，在相同的系統(tǒng)誤碼

3、率性能條件下，本文所提出的方法對(duì)Turbo譯碼復(fù)雜度的降低比率比已知的最高比率更高。 一針對(duì)W-CDMA標(biāo)準(zhǔn)中Turbo編碼應(yīng)用的特殊性，本文提出了一種半次迭代循環(huán)冗余校驗(yàn)停止準(zhǔn)則以及在Max-log-MAP算法的前向譯碼過(guò)程中引入循環(huán)冗余校驗(yàn)停止準(zhǔn)則，使W-CDMA標(biāo)準(zhǔn)中的Turbo碼譯碼復(fù)雜度明顯降低(降低比率比已有的最好結(jié)果低73﹪)。 其次，本文研究了低復(fù)雜度和．積迭代譯碼算法和大數(shù)判決迭代譯碼算法，并分別用于復(fù)

4、數(shù)旋轉(zhuǎn)碼的軟判決和硬判決譯碼。研究結(jié)果表明，在碼長(zhǎng)和碼率基本相同的條件下，采用硬判決迭代大數(shù)判決譯碼算法的復(fù)數(shù)旋轉(zhuǎn)碼誤碼性能比已知的最好級(jí)聯(lián)Reed-Solomon(RS)碼的誤碼率性能更好，而且復(fù)雜度更低，所需的幀長(zhǎng)更短；在高碼率短幀應(yīng)用條件下，采用和．積迭代譯碼算法的復(fù)數(shù)旋轉(zhuǎn)碼誤碼性能與Turbo碼接近，但是其譯碼復(fù)雜度遠(yuǎn)低于Turbo碼的譯碼復(fù)雜性。 基于密度進(jìn)化的方法，本文針對(duì)二進(jìn)制對(duì)稱信道，對(duì)大數(shù)判決可譯碼的迭代譯碼算

5、法的收斂特性進(jìn)行了深入分析，推導(dǎo)出了大數(shù)判決可譯碼迭代譯碼收斂性和信道閾值之間的關(guān)系，并求出了信道閾值界的解所應(yīng)滿足的條件以及求解方法。研究表明，所推導(dǎo)出的大數(shù)判決可譯碼迭代譯碼算法信道閾值界的求解方法具有普遍意義。 最后，本文提出了一種基于交織分離的迭代算法實(shí)現(xiàn)正確性測(cè)試方法。本方法的基本思想為，通過(guò)把交織器從迭代譯碼算法中分離出來(lái)，從而隔離交織器的影響，再利用已知的理論性能界，對(duì)迭代譯碼算法進(jìn)行快速準(zhǔn)確的正確性測(cè)試。論文對(duì)這