应用Turbo乘积码的改进UWB判决反馈ATR接收机

针对超宽带（UWB）通信中数据辅助平均发射参考(ATR)接收机在判决错误较多时性能恶化的 问题,提 出了在相关器后串联Turbo乘积码（TPC）的译码器,取其译码判决输出来反馈更新相关模板 ,以降低判决错误数量的解决方案,据此形成了一种改进的应用TPC码的判决反馈ATR接收机 。理论分析和IEEE CM3多径信道仿真结果表明：该接收机的检测性能优于一般ATR+TP C码纠错的接收机,在10-4误码率时约有1 dB的信噪比增益优势。     

Turbo码的Taylor-Log_MAP译码算法

以Turbo码基本理论和算法为基础,依据无线信息传输的实际要求和Taylor级数的基 本原理,提出了一种Turbo码的Taylor-Log-MAP高效译码算法。该算法对基本的Log-MAP 算法中K运算利用Taylor级数进行展开,针对实际的信道需求对展开式进行截断,实现了Tur bo码 的最佳译码。与传统的对数域最大后验概率译码算法相比,该算法基本保持了优良的译码 性能,同时避免了复杂的对数运算,减小了运算量。仿真结果表明,与现 有的RS码性能相比,使用Turbo码可以获取5 dB的信噪比增益。     

Turbo码译码性能与循环迭代次数探讨

Turbo码中独有的循环迭代结构是Turbo码具有良好的译码性能的一个重要原因。本文重点探讨了循环迭代次数对Turbo码译码性能的影响。并对探讨结果进行了计算机仿真 ,模拟出信噪比 -误比特率曲线。     

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。     

Turbo码解码过程中的加权算法

本文通过调整迭代解码过程中系统位接收值的加权系数，提出了一种Turbo码加权迭代解码算法。该算法改变了迭代运算后Turbo码解码器输出软值中系统位接收值信息和它的外部估计信息的比重，使Turbo码无论在低信噪比或是在高信噪比时均具有优良的纠错性能。仿真结果显示，采用Turbo码加权迭代解码算法，不仅能提高Turbo码的收敛速度，而且能进一步降低Turbo码解码时的地板值，使Turbo码的比特误码率在高、低信噪比时都能够得到进一步改善。     

基于RADIX-4的Turbo码全并行译码算法

针对Turbo码全并行译码算法译码迭代次数多、硬件消耗大的问题，提出了一种基于RADIX-4的改进译码算法。将译码算法中状态转移图的相邻两步状态合并为一步计算，译码时以“比特对”的形式操作进行迭代。在保留译码最大并行度同时，译码计算单元使用量减少一半，显著降低了Turbo码全并行译码算法的运算复杂度和存储开销。仿真结果表明，在相同迭代次数条件下，该方法的译码性能较全并行译码算法平均提高约0.5 dB。     

基于Turbo-TCM与时空分组码的级联系统的次优译码算法

针对瑞利信道中存在的严重的多径衰落，本文实现了Turbo-TCM方案与时空分组码的级联系统，以期利用空间分集改善系统的误码率性能。针对级联系统的译码，本文给出了一种具有低译码时延的次优译码算法，该算法的特点是各模块独立译码，先算比特对数似然比再进行二进制Turbo码译码。最后通过计算机仿真给出了使用该次优译码算法的Turbo－TCM方案与时空分组码的级联系统的译码性能。仿真结果说明，当发射天线数目一定时，随着接收天线数目的增加，译码性能的增益随之增加而帧长对译码性能的影响则随之减小。     

帧长可配置Turbo码编译码器的设计与实现

针对固定帧长Turbo码灵活性和适应性差的缺点,提出了一种帧长可配置的Turbo码编 译码器的FPGA实现方案,可以由用户根据数字通信参数设计要求自行改变交织深度, 以使译码性能与信息速率达到最佳平衡。采用“自上而下”的设计思想和“自下而上” 的实现流程相结合的方法,对Turbo码编译码系统进行模块化设计,优化调试后下载配置到X ilinx公司的Virtex-2 Pro系列中。测试结果表明,该设计具有良好的移植性和通用性,为T urbo码在不同环境下的应用建立了统一平台。     

差错控制编码在卫星通信中的应用

本文回顾了差错控制编码在航天卫星通信中30多年来的发展概况,重点介绍和分析了CCSDS级联码标准及其改进译码方法。文中还对近来出现的Turbo码的原理与特性进行总结,分析了Turbo码在卫星通信中应用的主要问题     

应用于无人机测控传输系统的多元LDPC码

针对无人机巡查区域地理环境复杂、信道特性多变、突发衰减严重的问题,设计了一种基于多元低密度奇偶校验(Q-LDPC)码的无人机测控传输系统。为减小置信传播(BP)类译码算法中振荡变量节点引入的错误传播,采用加权因子校正迭代前后的变量信息,从而减小短环对遥测、遥控等中短码字译码性能的影响,提高无人机测控传输系统可靠性。基于突发衰减信道建立系统仿真模型,仿真结果表明,所提方案通过将连续的突发比特错误转换为数量较小的符号错误,能够有效抵御快速衰落,降低误码率,为无人机对地观测提供安全保障。     

一种高效的Turbo码硬件实现算法

针对Turbo码译码实现中硬件消耗、时延和纠错性能之间的矛盾，对Turbo码硬件实现中的译码算法进行了优化研究，提出了一种基于MAX-Log-MAP算法的高效Turbo码硬件实现算法。实验表明，本文所实现的Turbo码是硬件消耗与译码性能的良好折衷。     

Turbo码在无线图像传输系统中的应用

通过Matlab仿真,信源编码采用矢量量化法,对静止图像通过无线瑞利(Rayleigh)衰落信道传输时,不采用信道编码和采用Turbo码作为信道编码两种情况进行了研究。依据失真度的主观评价,对两种情况下重构的图像进行了比较和分析。结果表明,Turbo码具有很强的抗衰落和抗多径效应能力,它不仅有效地提高了无线图像传输的可靠性,而且大大节省了系统发射功率。     

一种低迭代次数的极化码置信传播译码算法

针对置信传播（Belief Propagation,BP）译码算法在迭代次数较多时吞吐量和译码时延性能提升受限的问题,提出了一种低迭代次数的极化码BP译码算法,通过采用比特翻转和子信道冻结的方式,降低译码过程中的迭代次数。仿真结果表明,相对于传统极化码BP译码算法（设置最大迭代次数为40次）,所提算法在信噪比为3 dB时可将平均迭代次数减少约53%,处理单元平均计算次数减少约68%。该算法所带来的低时延和低功耗效益可运用在对功耗要求较高的大规模机器类型通信,以及对时延要求较高的超可靠低延迟通信等5G场景下的极化码译码中。     

归零Turbo码参数的盲识别

针对归零Turbo码码率、码组起点、交织起点、交织长度参数识别问题，首先引入矩阵秩量比的概念，推导出适用于归零Turbo码矩阵秩量比下限，提出了基于秩量比判决门限的码长识别算法；其次，遍历一交织帧输出码元，找出最小秩量比对应的位置，实现交织起点和码组起点的识别；然后，依靠完整的交织帧输出数据，利用分析矩阵实现码率与分量编码器中寄存器个数识别；最后，由以上识别的参数计算出交织长度。仿真结果表明：在信噪比为5 dB时，单靠信息序列，各部分的识别概率能达到80%以上；在交织长度为100时，提出的识别算法与传统算法相比，性能相近，识别时间大约缩短为原来的1/3。     

基于无速率码的遥感数据自适应传输技术

基于自适应编码调制的遥感数据传输方案实现了传输速率阶梯式换挡，但未能充分利用链路余量。为进一步提高遥感卫星数据传输过程中的频谱效率，提出了基于无速率码的遥感数据自适应传输技术。将无速率码与QPSK、8PSK、16QAM、64QAM调制方式结合，通过设定译码成功概率阈值得到离散信噪比下的最佳译码开销和最佳码率值。采用多项式拟合求得卫星过境期间码率值的变化情况，进而得到有效数据率变化曲线，实现了遥感卫星过境时段内有效数据率随仰角的无缝切换。通过求解有效数据率曲线的积分值，得到了采用联合译码算法的Raptor码在4种方案下的传输数据量。分析结果表明，与第二代数字卫星电视广播标准（DVB-S2）中的自适应编码调制方案相比，所提出的传输方案使传输数据量提高了10.29%~27.65%，且在信噪比低至-5 dB的情况下也可以进行数据自适应传输。     

系统极化码的置信传播译码性能分析

置信传播（BP）算法可以为系统极化码提供软信息作为判决依据,也可以为系统极化码在级联迭代译码中提供交换软信息。在详细描述基于信道极化结构的置信传播算法基础上,比较了系统极化码在软信息判决方法和极化编码判决方法下错误率性能的差异。仿真结果表明,软信息判决方法可以提高系统极化码的误比特率,在高信噪比下误帧率方面也略有提高。