基于Chase算法的双路TPC编译码技术研究

发布时间：2017-05-28 12:06

  本文关键词：基于Chase算法的双路TPC编译码技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：Turbo乘积码(Turbo Product Code,TPC)因其具有编码结构简单、译码复杂度低、纠错性能良好以及易于实现等优点而在无线通信、移动通信、卫星通信和军事通信等领域得到广泛应用。本文在深入研究与分析TPC编码原理与译码算法的基础之上,结合实际应用的需要,以Chase译码算法为核心,研究了TPC译码性能及其在双路数据传输系统中的编码方案与译码算法。本文首先对信道编码理论进行了研究,在此基础之上对作为TPC分量码的扩展Hamming码的代数译码算法及其纠错能力,TPC编码原理及其硬判决译码算法进行研究与分析,为后文的研究奠定了理论基础。其次,深入研究与分析了Chase算法原理,在此基础之上,结合软输入软输出(Soft Input Soft Output,SISO)迭代译码思想,详细阐述基于Chase算法的TPC SISO迭代译码算法的译码原理和基本步骤以及软信息的计算过程。在AWGN信道条件下,对影响Chase算法译码性能的各个因素进行误码率仿真实验与分析。仿真结果表明,采用(64,57)×(64,57)的TPC码型迭代3次后,在5BER10??时,相比于未编码的BPSK调制系统有5.7d B左右的编码增益。并且若对接收信号采用3比特量化,则仅仅比无穷比特量化时译码性能损失0.2d B。之后,在单路数据传输系统中,当译码器不能获取信道信息时,提出了通过提高采样率,利用采样数据构造码元可靠度信息的改进算法。最后,在双路数据传输系统中,采用双路数据联合编译码的思想,对TPC编译码算法进行深入研究。结合双路数据传输系统的应用特性,分别针对译码器能够获取码元的可靠度信息和不能获取可靠度信息两种情况,提出了双路数据差分编译码算法和双路数据合并编译码算法,并且针对BSC和AWGN信道,对双路TPC译码性能进行了仿真与分析。仿真结果表明,双路TPC编译码算法的译码性能要优越于单路TPC编译码算法的译码性能。
【关键词】：TPC Chase算法 SISO 双路数据传输
【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9-18
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-16
• 1.2.1 信道编码技术的国内外研究现状及分析10-14
• 1.2.2 TPC编译码技术的国内外研究现状及分析14-16
• 1.2.3 国内外研究现状分析16
• 1.3 本文的主要研究内容16-18
• 第2章 TPC编码原理与硬判决译码算法18-35
• 2.1 信道模型18-19
• 2.1.1 二进制信道18
• 2.1.2 高斯信道18-19
• 2.2 线性分组码19-23
• 2.2.1 生成矩阵与校验矩阵21
• 2.2.2 系统码与非系统码21-22
• 2.2.3 Hamming码与扩展Hamming码22-23
• 2.3 TPC编码原理23-25
• 2.3.1 二维TPC编码过程23-24
• 2.3.2 三维TPC编码过程24-25
• 2.4 TPC硬判决译码算法及其译码性能25-34
• 2.4.1 扩展Hamming码的代数译码算法25-30
• 2.4.2 TPC硬判决译码算法的纠错能力30-32
• 2.4.3 不同码型对TPC硬判决译码性能的影响与分析32-33
• 2.4.4 迭代次数对TPC硬判决译码性能的影响与分析33-34
• 2.5 本章小结34-35
• 第3章 TPC软判决译码算法研究35-61
• 3.1 TPC软判决译码理论35-39
• 3.1.1 最大似然译码35-37
• 3.1.2 软判决译码37-38
• 3.1.3 迭代译码38-39
• 3.2 Chase译码算法39-44
• 3.2.1 Chase译码算法原理39-41
• 3.2.2 Chase译码算法的实现过程41-44
• 3.3 基于Chase算法的SISO迭代译码算法44-48
• 3.3.1 基于Chase算法的SISO迭代译码算法原理44-46
• 3.3.2 基于Chase算法的SISO迭代译码结构46-48
• 3.4 TPC软判决译码性能仿真与分析48-55
• 3.4.1 TPC码型对TPC译码性能的影响与分析49-50
• 3.4.2 迭代次数对TPC译码性能的影响与分析50-51
• 3.4.3 最不可靠位个数对TPC译码性能的影响与分析51-53
• 3.4.4 量化级数对TPC译码性能的影响与分析53-54
• 3.4.5 判决方式对TPC译码性能的影响与分析54-55
• 3.5 单路数据传输系统中TPC编译码算法改进55-59
• 3.5.1 解调器与译码器之间的信息传递55-56
• 3.5.2 通过提高采样率改进单路TPC编译码算法56-57
• 3.5.3 仿真结果与分析57-59
• 3.6 本章小结59-61
• 第4章 双路TPC编译码算法研究61-76
• 4.1 双路数据传输系统61-65
• 4.1.1 双路数据传输系统模型61-62
• 4.1.2 SISO译码器中软信息的获取62-65
• 4.2 TPC双路数据差分编译码算法65-69
• 4.2.1 双路数据差分编码方案65-66
• 4.2.2 双路数据差分译码算法66-67
• 4.2.3 双路数据差分编译码算法仿真结果及分析67-69
• 4.3 TPC双路数据合并编译码算法69-75
• 4.3.1 双路数据合并译码算法70-71
• 4.3.2 AWGN信道条件下仿真与分析71-73
• 4.3.3 BSC信道下仿真与分析73-75
• 4.4 本章小结75-76
• 结论76-77
• 参考文献77-82
• 致谢82

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 蔺吉顺;刘东华;;改进的TPC译码器设计与实现[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2014年06期

2 殷云志;韩明钥;张玉琴;;Turbo乘积码在衰落信道中的应用[J];无线电通信技术;2014年03期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 弥宪梅;Turbo乘积码译码的FPGA实现研究[D];哈尔滨工业大学;2006年

  本文关键词：基于Chase算法的双路TPC编译码技术研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：402593