5G低密度奇偶校验码的低复杂度偏移最小和算法

为了提高低密度奇偶校验（LDPC）码偏移最小和（OMS）算法的误码性能,基于5G NR标准提出了一种5G LDPC码的低复杂度OMS算法。针对传统算法中偏移因子值计算不够准确问题,使用密度进化获取更加精准的偏移因子值,用于校验节点更新,以增强OMS算法的性能;并使用线性近似方法对获得的偏移因子值进行近似处理,在保证译码性能的情况下降低了算法的复杂度。针对变量节点振荡现象对译码的影响,将节点更新前后的对数似然比（LLR）消息值加权处理,削减变量节点的振荡性,提高了译码器收敛速度。仿真结果表明,与归一化最小和（NMS）算法和OMS算法相比,在误比特率（BER）为10^-5时所提算法译码性能可以获得0.3~0.5 dB的增益,平均迭代次数分别降低了48.1%和24.3%,同时与对数似然比-置信传播（LLR-BP）算法也只相差近0.1 dB。     

基于对数似然比与极化信道可靠度的SCF译码算法

传统的串行抵消比特翻转（SCF）译码算法仅用对数似然比（LLR）的绝对值去衡量信息比特译码结果的可靠情况,导致误块率（BLER）过高和翻转的尝试次数较多。提出一种串行抵消比特翻转译码算法PLR-SCF,分析SC译码算法发生错误译码的原因,通过仿真观察LLR、极化信道可靠度和信息位所在的位置与SC译码算法发生首个判决错误之间的关系,并利用上述因素设计一个能准确衡量信息位发生译码错误程度的度量公式。仿真结果表明,相对于传统的SCF译码算法,该算法能够有效降低BLER,特别是在高信噪比下获得的最大信噪比增益约为0.12 dB,翻转尝试次数与SCF减少13.6%。     

分组相关快衰落信道下Turbo码译码算法研究

研究了分组相关快衰落信道的特性，推导出该信道下Turbo码的译码算法，并从推导结果确定：平均信噪比和信噪比弥散度是影响系统性能的两个重要参数。仿真结果表明，在分组相关快衰落信道下，采用该文提出的Turbo码译码算法，可以提高整个系统性能，在误比特率为10^-3时，与信道编码采用卷积码的系统相比，信噪比改善2．9dB；在大平均信噪比和小信噪比弥散度条件下，系统性能较好，误比特率较低。     

面向5G的多元LDPC改进译码算法的仿真研究

根据5G移动通信中高速率、低时延、大容量数据传输及多种场景的特点,提出了一种面向5G的基于多元LDPC码的低复杂度译码算法,即混合域Log-FFT-BP(Mixed Log-FFT-BP)译码算法。该算法直接对概率信息求对数,避免求解对数似然比操作,并且在校验节点的更新过程中,采用对中间变量求对数再对校验节点信息求傅里叶逆变换的方式,来进一步降低译码复杂度。从5G信道编码需支持更广泛的码块长度和更多码率的角度进行仿真,结果表明, 与传统译码算法相比,改进的Mixed log-FFT-BP算法性能相差不大,约为0.1～0.2dB,且能够降低译码复杂度,更利于硬件平台的实现。     

基于消息振荡及校验更新的改进BP译码算法*

为了减少在低信噪比区的平均迭代次数和削弱LLR（Logarithm Likelihood Ratio, LLR）值的振荡,分析了中短码长LDPC码错误帧对应校验节点对数似然比及校验和变化的规律,提出了一种基于消息振荡及校验更新的改进BP译码算法。该算法通过提前结束迭代译码的准则来减少在低信噪比区的平均迭代次数,并通过修正校验节点的更新来削弱LLR值的振荡来提高译码性能。仿真结果表明,相对于BP算法：在低信噪比区,该算法减少了平均迭代次数且译码性能没有损失;而在中高信噪比区,其提高了译码性能而平均迭代次数无需增加。     

基于比特对数似然比分集的WCDMA系统性能

研究比特对数似然比（BLLR）的天线分集是误比特率性能优于传统信噪比（SNR）天线分集的一种新技术,对组合空时分组码、2D-RAKE接收机和基于BLLR分集技术的MQAMWCDMA系统在相关MIMO Nakagami衰落信道上的误比特率性能进行蒙特卡洛仿真研究,并推导了接收相关的Nakagami衰落信道上采用BLLR检测的16QAM WCDMA系统平均误比特率的解析表达式。仿真结果表明,理论推导与仿真结果相吻合。对于BLLR的广义选择合并分集技术的系统误比特率性能优于SNR的广义选择合并系统;选取的可分离路径数越多系统性能越好,而平均路径强度的衰减速率越小,误比特率性能越好。     

Turbo译码的自适应迭代停止算法

为降低Turbo译码延迟,提出一种自适应控制的迭代停止算法。利用SISO1产生的对数似然比 代替SISO2产生的对数似然比 ,并根据信道信噪比的不同,自适应选择门限参数。理论推导和仿真结果表明,该算法能有效降低译码平均迭代次数,消除单一迭代算法的不稳定性,提高译码速率。     

自适应Turbo-OFDM系统性能研究

分析了多径衰落信道下Turbo编码OFDM系统特性,推导出OFDM系统中Turbo码的译码算法,确定平均信噪比是影响系统性能的重要参数;研究了译码迭代次数对Turbo-OFDM系统的影响,提出一种自适应Turbo-OFDM系统方案,可以兼顾译码性能和译码速度,得到较低的平均误比特率和较高的平均译码速度。仿真结果说明,在平坦慢衰落信道下,采用该文提出的OFDM系统中Turbo码译码算法,不损失性能的同时,降低了对信道估计精度的要求;对于目标误比特率为10时,采用自适应Turbo-OFDM系统方案,与固定迭代4次的方案相比,平均误比特率降低了33%,提高了系统-4性能;而与固定迭代8次的方案相比,迭代次数降低了约1/3,提高了译码速度。     

关于Turbo迫零的研究

在信噪比(SNR)较高时,Turbo码存在错误平层;在信噪比较低时,却有很好的误比特率性能.这里主要是考虑在后者条件下迫零对Turbo码性能的影响.先从Turbo码的工作原理出发,分析了迫零会影响Turbo码性能的必要性,并提出了一种使用新的迫零方案的交织器的设计方案,最后进行仿真验证采用该算法的交织器的性能.仿真结果表明,采用本文提出的算法有助于译码性能得到提高.     

一种基于折线逼近操作的极化码译码算法

在加性高斯白噪声（additive white Gaussian noise,AWGN）信道下极化码的串行抵消（successive cancellation,SC）译码方法计算是在对数似然比（log likelihood ratio,LLR）域进行的,◢f◣函数节点的计算采用基于双曲正切规则的和积算法。针对双曲正切函数和反双曲正切函数提出了折线逼近算法,将这两个函数分别简化为9段折线函数;为了得到折线逼近算法下更优异的误帧率性能,编码前在信息比特中添加了16位CRC。仿真结果表明,针对码长◢为N=1024、信息位长度为K◣=496的极化码,提出的改进算法比和积算法有更好的误帧率性能且降低了译码复杂度,提高了译码速度。     

基于非均匀感知策略的MLC闪存系统

面向多级单元（Multi-Level Cell,MLC）的LDPC码的最小和（Min-Sum,MS）译码算法译码性能取决于码字中每个比特对应的对数似然比（Log-Likelihood Ratio,LLR）的准确度,然而基于均匀感知策略的MLC电压读取方法需要提高感知精度才能获取精度高的LLR值,这将增加MLC闪存单元的读取时间. 针对这种情况,本文提出一种基于非均匀感知策略的MLC闪存MS译码算法,该算法对MLC闪存阈值电压的感知采用非均匀的感知策略. 在相同的感知精度下,相比于均匀感知策略,非均匀感知策略能够提高LLR的准确度,获得更低的原始比特错误率. 仿真结果表明,在MLC闪存信道条件下,该算法既可保证MLC闪存单元可靠性,而且保持较快的读取速度,从而实现了译码速度和译码性能间的良好折衷.     

软判决译码在多进制扩频系统中的应用

扩频通信技术能有效提高系统抗干扰能力,因此得到广泛应用。随着频带资源越来越拥挤,多进制扩频因其能够很好的对带宽和传输速率折中,越来越受到关注。同步一直是多进制扩频技术中的关键技术,对采用同步头同步法以及参考信号同步法的误码性能进行对比。系统采用软判决方式做数字调制解调输出提供给译码器,从对数似然比出发,提出一种适用于多进制扩频系统的次最优的软信息提取方式,分析了分别采用硬判决和软判决对系统带来的影响。仿真结果表明,单纯提取软信息后判决的方式对系统误码性能的提升不明显,在误码率时,相比硬判决有0.2dB左右的增益;加入卷积编码后,仿真参数不变分析对整个系统的性能改善时,相比于DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum直接扩频系统)系统的误码性能有5.2dB左右的提升,软判决译码比硬判决译码有大约1dB的增益;而考虑到编码效率,单独的分析软判决和硬判决对系统的误码性能的影响时,结果表明,在信噪比较高的信道环境下系统的误码性能得到较大改善,在误码率时软判决译码比硬判决译码有0.7dB左右的增益,软判决译码对整个系统的误码性能有2.5dB左右的增益的。     

对流层散射信道中5G-NR LDPC码性能

由于目前衰落信道,特别是时变信道非线性环境下的研究极少,因此研究对流层散射信道应用场景下的5G-NR LP-DC编译码性能.5G-NR LDPC码是一种准循环LDPC码,其通过基矩阵构造,可以支持多种码率和码长,便于实现速率自适应.本文提出一种改进的分层归一化最小和译码算法,利用对归一化因子的修正,使该算法更适合应用于...     

改进的LDPC码Normalized BP-Based译码算法

为了提高Normalized BP-Based算法的译码性能,提出了一种改进的Normalized BP-Based算法。根据校验节点传向变量节点的信息的大小来动态地改变校正因子,实现对BP-Based算法的非线性补偿。仿真结果表明：在误码率低于0.5×10-2时,与Normalized BP-Based算法相比,改进算法均可以获得约0.1dB的增益,而只增加少量运算,并且不增加迭代次数。     

一种新颖的LDPC编码系统码率识别方法

LDPC码编码识别是信道编码识别中的难点。随着LDPC码在通信领域的广泛应用,LDPC码编码识别技术也引起越来越多的关注。针对在低信噪比条件下,现有算法对LDPC码编码参数识别率低的问题,首先利用信道输出的软信息,将编码校验关系映射到对数似然比域,并定义编码校验对数似然比（Check log-likelihood ratio,CLLR）。然后,分析CLLR模值的统计特性,建立CLLR与待识别LDPC码参数之间的联系。最后,充分利用在不同校验矩阵下CLLR统计特性的区别,设计一种综合CLLR均值和方差特征的最大均方比判决器。从仿真结果看,在给定先验编码集合的闭集应用模式下,本文算法明显优于已有算法,识别增益在低信噪比环境下可达2~5 dB。而且对于高码率LDPC码的识别,本算法可以显著提高识别性能。     

软判决维特比译码算法的Simulink仿真实现

通过研究软判决维特比译码算法的基本原理,提出了一种基于Simulink的软判决维特比译码算法建模仿真方法。为了验证该算法模型的正确性,建立了基于Simulink的具有卷积编码、软判决维特比译码完整的通信系统仿真模型,通过仿真所得到的误码率与软判决理论误码率的对比证明了所建立的仿真系统的正确性。最后,为了比较硬判决译码算法与软判决译码算法的性能,建立了硬判决维特比译码算法的仿真模型,并与软判决维特比译码性能进行了对比分析,仿真结果表明：在相同误码性能条件下,软判决译码算法的信噪比要比硬判决译码算法提升2dB。     

一种低复杂度的LDPC码改进型UMP BP-Based译码算法*

为了弥补UMP BP-Based相对于LLR BP译码算法的性能缺陷,提出一种改进型UMP BP-Based译码算法。通过将Normalized BP-Based和Offset BP-Based译码算法的优点相结合,并利用最小均方误差准则来计算该算法中的参数。仿真结果表明,在相同误码率的情况下,改进型UMP BP-Based译码算法比UMP BP-Based、Normalized BP-Based以及Offset BP-Based具有更好的LDPC译码性能。     

面向电力线通信的RA码自适应迭代译码方法

为降低信息在强干扰电力线信道中传输的误码率,对重复累积（RA）码的置信传播（BP）译码算法进行改进。修正BP译码算法中信息节点的初始值,利用自适应迭代译码减少译码过程中的迭代次数,并对译码进行预判决,降低了RA码译码复杂度、提高了译码效率。在Middleton A类电力线信道模型下仿真结果表明：改进后的译码方法在低信噪比区域与BP算法性能相近,而在较高信噪比区域改进后的算法与BP译码算法相比所需信噪比少约0.8 dB,并且显著减少了译码过程中的迭代次数。     

3GPP标准下的比特交织Turbo码高效编译码方案*

通过对3GPP标准交织器与其他交织器比较说明了其优越性,并对3GPP标准下高阶调制与Turbo码结合的问题进行了研究。仿真结果表明在相同的Turbo码译码错误率下,简化的解调算法比传统软判决信息算法在性能上仅有不到0.3 dB的损失,在此基础上给出了一种可提高分集阶数的编译码方案,即在调制前增加比特交织器,解调后进行比特解交织。通过仿真验证,此方法可以获得较好的性能。