低复杂度的TPC译码算法研究

发布时间：2017-04-19 20:15

  本文关键词：低复杂度的TPC译码算法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：信道编码技术可提升信息传输的准确性,Turbo乘积码(TPC)是一种理论性和实用性均较强的编码方式。TPC硬判决译码运算简单,但性能偏差;软判决译码可收获高性能,但过程繁琐。如今越来越高的信息传输速率对信道编译码提出了新的要求,迫切需要建立一套完整高效的TPC译码算法理论。本文首先对TPC硬判决和软判决译码传统算法进行了探讨,对于硬判决的级联译码算法,解释了因某些无法纠正的错误图样的存在,导致其性能受限;对于软判决的Chase-Pyndiah算法,在了解算法原理和主要参数的同时,明确了代数译码数目和算术运算数目是复杂度来源及评价指标。在研究硬判决译码的优化方案时,首先介绍了已存在的NS算法,随后在归纳总结级联译码某些特殊错误图样的基础上,提出了串接译码算法。作为原算法的优化和改良,该算法仅增加了少许运算量,却能有效提高系统性能。故串接译码算法是一种性能较好,但复杂度很低的译码算法,适用于实时性要求高或软信息难以获得的场合,作为软判决译码算法的有力补充。传统的软判决Chase-Pyndiah算法是目前TPC译码的主流,部分研究从欧氏距离计算、译码结构、查找竞争码字等细节进行简化,本文则从宏观方面优化传统算法,提出了公式法和新的自适应译码算法。公式法根据行(列)码字可靠性选择外信息计算方式,在不损失性能的情况下,精简了处理过程,实现了复杂度的显著下降。新的自适应译码算法将公式法思想融入到原自适应算法中去,随着迭代过程自适应减小不可靠数,与此同时,简化可靠码字的外信息计算过程。相对于传统算法,新自适应算法性能略有下降,然而运算量大为减少,在对性能要求不苛刻时也可使用。公式法和新自适应算法均可作为TPC软判决快速译码的有效方法。
【关键词】：Turbo乘积码 硬判决译码 低复杂度 软判决译码
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN911.22
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 课题来源、背景和意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-14
• 1.2.1 信道编码的发展与现状10-12
• 1.2.2 TPC硬判决译码算法的发展现状12-13
• 1.2.3 TPC软判决译码算法的发展现状13-14
• 1.3 重点研究内容与论文结构安排14-16
• 第2章 TPC编译码的原理与分析16-34
• 2.1 TPC编码16-20
• 2.1.1 编码结构16-17
• 2.1.2 子码选择17-19
• 2.1.3 纠错能力分析19-20
• 2.2 硬判决译码20-23
• 2.2.1 级联译码算法20-22
• 2.2.2 制约性能的因素分析22-23
• 2.3 软判决译码23-33
• 2.3.1 Chase-Pyndiah算法23-30
• 2.3.2 复杂度来源及评价标准30
• 2.3.3 影响性能和复杂度的参数30-33
• 2.4 本章小结33-34
• 第3章 改进的硬判决译码算法研究34-45
• 3.1 改进的目标和难点34
• 3.2 NS算法34-38
• 3.2.1 基本原理与流程34-37
• 3.2.2 仿真分析37-38
• 3.3 串接译码算法38-43
• 3.3.1 算法描述38-41
• 3.3.2 性能仿真41-42
• 3.3.3 可行性论证42-43
• 3.4 本章小结43-45
• 第4章 改进的软判决译码算法研究45-63
• 4.1 改进的目标和难点45
• 4.2 传统算法的细节优化45-48
• 4.3 公式法48-54
• 4.3.1 公式法的提出48-49
• 4.3.2 公式的推导与使用49-51
• 4.3.3 性能与复杂度分析51-53
• 4.3.4 公式法的本质及优缺点53-54
• 4.4 自适应译码算法54-61
• 4.4.1 自适应译码简介54-55
• 4.4.2 估计SNR的自适应算法55-57
• 4.4.3 不估计SNR的自适应算法57-58
• 4.4.4 新的自适应译码算法58-61
• 4.5 本章小结61-63
• 结论63-64
• 参考文献64-68
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文68-70
• 致谢70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 王莉;袁福;向良军;郑林华;;基于多符号检测和Turbo乘积码的PCM/FM遥测系统性能[J];计算机应用;2013年12期

2 王宁;陈名松;杜晓萍;;Turbo码的研究及仿真[J];通信技术;2012年03期

3 董政;巩克现;葛临东;;低复杂度和低译码时延TPC迭代译码算法[J];四川大学学报(工程科学版);2012年02期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 张微微;TPC硬判决译码改进算法的研究及其FPGA实现[D];哈尔滨工程大学;2010年

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本文编号：317054