Turbo码软输入/软输出最大后验概率译码模型

根据Turbo码软输入／软输出译码结构,对其最优译码算法：最大后验概率（MAP）译码算法进行研究,探讨了软信息这一概念,并推导出SISO算法中用于迭代译码的软信息,从而建立了Turbo码最大后验概率译码的软输入／软输出模型。     

用比例因子改善Turbo码的译码性能

Turbo码译码算法中对分支度量的计算,默认信道软信息与信源信息(先验信息)的比例关系为1,这种均等的比例关系并不能使译码性能达到最佳。在研究这2种信息关系的基础上,引入了共用的比例因子,发现比例因子与暗示译码性能的交叉熵(cross entropy)有着密切的联系;给出了比例因子的算法结构及计算机仿真结果,仿真结果表明:比例因子的引入可加速交叉熵的收敛,减少译码迭代次数,进一步提高Turbo码的译码性能。     

SF-MAX-Log-MAP并行译码算法及其应用研究

Turbo码作为LTE系统的编码方案之一,其译码方法的选择对Turbo码的性能与实现具有重要影响.为满足LTE系统对译码实现方案的低复杂性和低时延要求,文章在SF-MAX-Log-MAP算法和并行译码算法的基础上,对该两种算法进行了结合,并在LTE系统中进行了误码率性能仿真.通过仿真表明:SF-Max-Log-MAP并行译码算法,不仅使Turbo码的译码性能接近于传统的Log-MAP并行译码算法且减小了译码过程中的计算量,进一步降低了译码时延,是一种有效译码算法.     

BCJR算法在Turbo码迭代译码过程中的SNR失配及估计

通过对BCJR译码算法中信噪比失配对Turbo码译码性能影响的分析,证明了Turbo码迭代译码过程中的信噪比估计对Turbo码的译码性能有着直接的影响。对于Turbo码BCJR译码算法中信噪比估计,提出了自适应信噪比估计器来估计BCJR算法中信噪比失配的设计方案。该方案能以较为简单的运算很好地跟踪Turbo码译码过程中信噪比变化,Matlab的模拟仿真试验证明了该方案在底信噪比条件下具有很好的收敛性,且衰落信道的条件下更为有利。     

神经网络与非线性码最小加权距离译码算法

讨论了二值非线性码和多值非线性码的最小加权距离译码与神经网络能量函数的关系。     

BCJR算法在Turbo码迭代译码过程中的SNR失配及估计

通过对BCJR译码算法中信噪比失配对Turbo码译码性能影响的分析，证明了Turbo码迭代译码过程中的信噪比估计对Turbo码的译码性能有着直接的影响。对于Turbo码BCJR译码算法中信噪比估计，提出了自适应信噪比估计器来估计BCJR算法中信噪比失配的设计方案。该方案能以较为简单的运算很好地跟踪Turbo码译码过程中信噪比变化，Matlab的模拟仿真试验证明了该方案在底信噪比条件下具有很好的收敛性，且衰落信道的条件下更为有利。     

一种新型面向分组Turbo码的研究

传统Turbo码在接近山依限仍具有优异的纠错性能,但其译码延迟较大,不能满足通信系统实时性的要求．为了降低延迟,适应通信系统的实时性要求,该文提出一种以分组码为子码,构造新型的Turbo码的编译码方法,并对这种新型Turbo码进行了大量的性能仿真．仿真结果表明,在交织长度较短的条件下,该新型Turbo码随迭代次数增加收敛较快,大大提高了Turbo码译码速度．这种新方法能够有效地降低Turbo码的译码延迟,它的出现能够进一步满足通信系统实时性的需要,从而扩展Turbo码的应用范围．     

基于后验概率判决的动态迭代停止算法

针对窄带低信噪比应用环境,提出了一种Turbo码与连续相位调制(CPM)级联的迭代接收方案。根据CPM的Rimoldi分解模型,引入Turbo迭代检测机制,利用软输入软输出(SISO)解调和译码算法,将内、外迭代相结合达到信息共享及纠错互补的目的。为了减小解调译码迭代时延,对不同迭代时刻译码器输出似然值进行推导分析,提出了一种基于后验概率判决(APPD)的动态迭代停止算法,并建立Turbo-CPM系统模型进行仿真。仿真结果表明:本文算法具有比流水线级联更优异的纠错性能,不仅可以有效减小迭代时延,而且能够改善系统的收敛性和可靠性。     

Turbo码译码算法在频率选择性信道中的修正

分析了宽带DS／CDMA系统在多径瑞利信道中的性能,针对多径频率选择性信道对Turbo码译码提出了修正算法——由Rake接收输出经最大比例合并等处理后的信号,除以信道幅度参数α^m_i的平方之和,以高斯分布计算Turbo码译码的γ函数,并进行Turbo码译码.系统仿真显示,该修正算法极大地提高了系统的误码性能.     

Turbo码译码算法在多径Nakagami信道中的修正

分析了宽带DS／CDMA系统在Nakagami信道中的性能的基础上, 针对Nakagami信道对Turbo码译码提出了修正算法——由Rake接收输出经最大比例合并等处理后的信号、 除以信道幅度参数α^m_i的平方之和、 以高斯分布计算Turbo码译码的γ函数、 进行Turbo码译码.     

TD-SCDMA系统中MAP Turbo联合检测的一种简化应用

研究了最优MAP Turbo联合检测(JD)技术在TD-SCDMA系统中的应用,并在此基础上提出了简化方案。在TD-SCDMA上行链路系统中对该简化方案进行仿真模拟,结果显示:相比于线性联合检测算法简化MAP Turbo联合检测有很大的性能改善,且其实现复杂度相比最优MAP Turbo联合检测算法大大降低。     

不同码参数的Turbo码在基于小波的多载波调制系统中的性能分析

以Turbo码作为信道编码方案 ,可以获得较高的误比特性能 ,而且增加交织器的长度或增大译码迭带次数均可以不同程度的带来额外的编码增益 ,但同时也会增大译码时延 ,给通信的时实性和译码复杂度带来很大的负面影响 .所以 ,在选定Turbo码参数时必须考虑到性能、复杂度和时实性三方面的折衷 ,给出了不同码参数的Turbo码在基于小波基的多载波系统中低信噪比区域的性能分析 ,为系统参数的选定提供了良好的参考 .     

利用外信息平衡因子改善Turbo码译码性能

一般在Turbo码的迭代译码过程中，所利用的外信息均来源于信道的接收信息，而这种单一的外信息来源方式，并不能使Turbo码的性能达到最佳；引入了外信息平衡因子，在译码硬判决后通过误码检测提取有用的误码信息，提高外信息的可靠性；给出了一个图像传输系统的实例及其结果分析；实验结果表明：采用该方法可以减少迭代次数，进一步提高Turbo码的译码性能。     

QPP交织器的性能分析

为了提高高速并行Turbo译码的效率,Turbo码需要改进其内部交织器。QPP（Quadratic Polynomial Permutation）交织器是一种新型的基于置换多项式的确定性交织器,由于其操作简便,复杂度低,结构灵活,性能优良,成为近年来Turbo码交织器研究的热点。分析了QPP交织器的原理,通过实验验证了QPP交织器及其反交织器具有最大无争用特性,该特性可以有效提高高速分块并行Turbo译码的效率。仿真结果表明,QPP交织器还可以显著改善高速分块并行Turbo译码性能。     

Semi-empirical modeling of volumetric efficiency in engines equipped with variable valve timing system

Volumetric efficiency and air charge estimation is one of the most demanding tasks in control of today's internal combustion engines.Specifically,using three-way catalytic converter involves strict control of the air/fuel ratio around the stoichiometric point and hence requires an accurate model for air charge estimation.However,high degrees of complexity and nonlinearity of the gas flow in the internal combustion engine make air charge estimation a challenging task.This is more obvious in engines with variable valve timing systems in which gas flow is more complex and depends on more functional variables.This results in models that are either quite empirical(such as look-up tables),not having interpretability and extrapolation capability,or physically based models which are not appropriate for onboard applications.Solving these problems,a novel semi-empirical model was proposed in this work which only needed engine speed,load,and valves timings for volumetric efficiency prediction.The accuracy and generalizability of the model is shown by its test on numerical and experimental data from three distinct engines.Normalized test errors are 0.0316,0.0152 and 0.24 for the three engines,respectively.Also the performance and complexity of the model were compared with neural networks as typical black box models.While the complexity of the model is less than half of the complexity of neural networks,and its computational cost is approximately 0.12 of that of neural networks and its prediction capability in the considered case studies is usually more.These results show the superiority of the proposed model over conventional black box models such as neural networks in terms of accuracy,generalizability and computational cost.     

基于并行预测控制的Turbo码译码结构

提出一种基于并行预测控制的Turbo码译码结构. 通过建立预测控制模块(PCA)来预测分量译码器第n+1次的译码外部信息值. 相比于传统的并行译码方案,基于PCA模块的PPC-Turbo结构可以降低译码算法的复杂度,并减少译码时延. 通过对单次外部信息值预测（6～9次）及复次外部信息值预测（6+8、7+9次）,对比了外部信息预测的变化趋势及不同帧长（1?024、512、256、128、64帧）情况下的译码时延,验证了译码时延的减少. 在帧长为1?024、信噪比为0～2?dB时,对译码器2第6～8次的外部信息进行了单次预测,比较了PPC-Turbo与Turbo的误比特率(BER)性能,结果表明,两者的BER非常接近,预测控制模块可以代替分量译码器的一次译码迭代.     

LDS多用户检测和LDPC码译码的联合迭代算法

为了提高低密度扩展(LDS)系统性能对LDS多用户检测算法进行研究,提出了一种LDS非正交多址系统中多用户检测和信道编码译码联合迭代的方案.将各用户低密度奇偶校验码(LDPC)译码后的软信息回传给多用户检测器,提高了多用户符号检测的可靠性,而多用户检测性能的提高又进一步提高了LDPC码译码的性能.在相同条件下与多用户检测和LDPC码译码单独进行的方案进行了仿真对比,结果表明,联合迭代算法明显改善了误比特率,系统负载越大,联合迭代带来的性能改善也越大.同时,联合迭代还缩小了不同用户误码性能的差异且即使在系统负载达到200％时,误码性能也与单用户的性能相差不大.联合迭代算法在不增加接收机计算复杂度的情况下,显著提升了LDS系统的性能.     

分块并行Turbo码译码算法的研究

Turbo码译码采用迭代译码思想,译码时延较大是其应用于实时性要求较高的通信系统中的一大障碍.为了减少译码计算的时延,利用递推迭代的思想,给出一种分块并行译码的方法,即将接收的整个码字分成若干子块,各子块进行并行处理,其中各子块的前后向递推公式的初始值由相邻子块的前一次迭代译码的边界计算值传递.实验仿真结果表明这种并行译码方法可以取得较好的译码性能,在硬件实现方面可以大大降低译码计算复杂度和时延,从而降低整个Turbo码译码时延.     

Turbo码MPSK调制系统的简化比特度量算法研究

研究了一种适用于Turbo码MPSK调制系统的简化比特度量计算方法,并对其修正使之能应用于Turbo码的Log-Map译码算法,在AWGN信道中对采用修正算法的Turbo码8PSK调制系统进行了性能仿真。结果表明,该算法性能逼近最大似然比特度量算法,同时计算复杂度大大降低。     

基于OSD的Turbo乘积码迭代译码算法

Turbo乘积码(TPC)由于其优越的性能在当前许多系统中得到了应用。本文在介绍TPC基本编译码方法的基础上给出了一种新的基于OSD的迭代译码算法,在分量码SISO译码时采用Order-1OSD与Chase相结合的方法产生候选码字,提高了输出码字和软信息的准确度。仿真结果表明,这种基于OSD的迭代译码算法性能要优于基于Chase的迭代译码算法,与基于Max-Log-MAP的迭代译码性能接近,在性能和复杂度之间获得了良好的折中。