Turbo码MAP译码算法及其对数域中的改进算法

本文在介绍Turbo码基本结构的基础上 ,阐述了MAP算法的译码机理 ,在此基础上分析了在对数域中的 2种MAP算法 :Max -Log -MAP算法和Log -MAP算法 ,最后通过仿真对它们进行了性能上的模拟和比较。     

MAP算法在Turbo码译码中的应用和研究进展

对Turbo码译码算法进行了综述,包括SOVA、MAP、LOG-MAP、MAX-LOG-MAP等算法,并对这几种算法进行了比较。同时根据近年来对Turbo码译码算法的研究,对几种新的译码算法进行了介绍和讨论。     

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。     

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。     

抗突发误码的双重交织Turbo码设计

为了解决无线通信中常见的突发误码问题,提出了一种新的抗突发误码的Turbo码设计方案。该设计方案通过采用双重交织结构,极大地降低了突发误码对接收信息序列连续删除的风险,在不引入额外延迟的前提下,显著地提升了Turbo码抗突发误码的性能。仿真结果表明,当通信中存在较长突发误码时,双重交织Turbo码比一般Turbo码的纠错性能更好,其误比特率甚至可达到10-6数量级。     

一种低复杂度双二元卷积Turbo码译码算法

双二元卷积Turbo码（DB CTC）的非二进制编码使得译码复杂度增加,限制了其在某些实际通信工程中的使用。在最大后验概率（MAP）译码算法的基础上,提出了一种优化算法,将译码的存储量和计算量降为原来的1/4。仿真结果表明：在不同编码长度和码率的情况下,优化算法与原算法性能相当;在误码率为10-5的条件下,两者的Eb/N0差异同样不大于0.1 dB。     

Turbo码中迭代译码的迭代终止准则研究

本文介绍了Turbo码中迭代译码的两种新的迭代终止准则，并通过仿真研究了这两种迭代终止准则的性能。这两种迭代终止准则都是基于互熵（CE）的概念，但是后一种比CE准则更简单，具有更低的计算复杂度。     

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。     

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。     

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。     

一种低复杂度的多元LDPC译码算法

针对多元低密度奇偶校验（LDPC）码译码复杂度高、时延大等问题,提出了一种基于硬信息的低复杂度多元LDPC译码算法。来自信道的接收信号在初始化时,先进行非均匀量化预处理。在迭代过程中,校验节点端只需传输单个比特的二进制硬可靠度信息至变量节点。在变量节点端,可靠度信息按比特位进行简单的累加和更新,无需任何的系数修正操作。同时,变量节点使用了全信息的方式将信息传输至与其相邻的校验节点。仿真结果显示,与基于比特可靠度（BRB）的多元LDPC译码算法相比,提出的算法在较低量化比特情况下,能获得约0.3 dB的译码性能增益,且译码复杂度更低。     

一种动态加权的LDPC译码方法

为了加快低密度奇偶校验（LDPC）码的译码速度,有效改善LDPC码的译码性能,针对校验节点更新过程中的对数似然比（LLR）值的大小,设计了一种LDPC码的动态加权译码方法。以IEEE 802.16e标准的奇偶校验矩阵为例,根据LLR值的变化规律,利用增长因子和抑制因子对和积译码算法和最小和译码算法进行动态加权。仿真结果显示,基于动态加权的译码方法相对于传统译码方法误码率都有明显改进,译码复杂度也有所降低。     

LDPC码的改进迭代比特翻转译码算法

为提高低密度奇偶校验（LDPC）码的低复杂度硬判决译码算法的性能，提出了一种改 进的比特翻转（BF）译码算法，在迭代时利用一个交替的门限模式对多个比特进行翻转，降 低了每次迭代时比特被错误翻转的概率，从而有效提高了译码性能。仿真结果表明，与BF算 法相比，该算法在保持低复杂度的基础上获得了更好的译码性能和更快的收敛速度。     

低复杂度的连续相位调制与LDPC联合迭代译码算法

连续相位调制与低密度奇偶校验(LDPC)码编译码技术在提高频谱利用率的同时能够有效降低发射功率,然而这会增加通信系统的复杂度。为此,提出了一种低复杂度的联合迭代译码算法解决此问题。该算法以符号/比特的可靠度作为内外译码器之间的迭代信息。仿真结果表明,新的联合迭代译码算法的性能与概率域下的算法几乎没有差异,在总迭代次数相同的情况下,采用低复杂度联合迭代的性能相比于未采用联合迭代的性能有约0.75 dB的增益。     

窗口大小自适应的空间耦合LDPC码译码算法

空间耦合低密度奇偶校验（Spatially-Coupled Low-Density Parity-Check,SC-LDPC）码具有接近香农限性能,基于置信传播译码算法,窗口译码（Windowed Decoding,WD）能够获得较小延时的同时也存在一定的局限性。为了进一步提高WD的译码性能,对SC-LDPC码的窗口译码算法提出了提前终止译码和动态调整窗口大小相结合的改进方法。该方法监测窗口大小的动态变化及相应窗口的平均迭代次数,通过加性高斯白噪声信道下的仿真分析,与传统窗口译码相比,其误码率降低,且计算复杂度更低。     

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)。、(64，57，4)。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。