低信噪比通信系统中Turbo码应用仿真

由于Turbo码能得到较大的编码增益,因此许多低信噪比通信系统中都选择了Turbo作为信道编码。本文在简要介绍Turbo码的编译码原理的基础上,对Turbo码在通信系统中的应用进行了仿真,重点分析分析了译码方法、译码迭代次数、码率对Turbo性能的影响。     

Turbo码的迭代译码方法的优化设计

迭代译码可以提高Turbo码的译码性能,但也是增加译码复杂性、延时及功率损耗的主要原因。在分析Turbo码的迭代译码原理和译码算法的基础上,提出了一种迭代译码的优化设计方法(Turbo-CRC),即利用循环冗余检测码CRC对Turbo译码器硬判决的输出结果进行检测,可以有效地减小平均迭代次数。计算机仿真结果表明在不降低译码性能和不增加系统复杂度的情况下,使用该方法可以有效地减小平均迭代次数和译码延时,尤其是在大信噪比时,效果更好。     

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。     

基于外信息绝对值信噪比的迭代停止准则

针对Turbo码译码延时较大的问题进行研究。通过分析译码器输出外信息绝对值信噪比的统计特性,利用译码器输出外信息绝对值信噪比的收敛特性,提出一种新的迭代停止准则,简称为SBAE准则。将新准则与现有的经典迭代停止准则对比,新准则节省了大量存储空间,通过仿真分析新准则下Turbo性能及平均迭代次数,得出结论:新准则在保证译码性能的同时,有效减少了译码的平均迭代次数,加速了Turbo码的译码过程,提高了译码效率,为Turbo码在实时系统中的应用提供一种有效方法。     

用于H.264的Turbo码非均等译码保护策略

从最新的H．264视频压缩标准出发，提出一种基于H．264的数据分类和Turbo码的非均等译码保护的策略。针对Turbo码译码的特点译码迭代次数越多，纠错能力越强，但带来更多的译码复杂度和时延即消耗较多的功率。对于H．264三种数据分类，按照信息比特重要性的不同进行非均等译码保护，重要的数据给予更多的迭代次数的译码，次重要的数据给予较少的迭代次数的译码，以实现性能和功耗的折衷。仿真结果表明，本文算法不仅能提高解码质量，而且在实时中能减少时延和复杂度及功耗，特别适用于视频手机和手持设备业务。     

Turbo码译码的收敛性与停止迭代判据

为减少译码延时，根据Turbo码的似然比的可靠性讨论了Turbo的收敛性，提出了两种基于可靠性的迭代停止判决，通过仿真译码时的平均迭代次数明显减少，并且所获得的性能几乎没有下降，表明提出的迭代停止判据有效。     

基于可靠度的循环冗余校验算法

针对循环冗余校验(CRC)准则在信道条件恶化时可能使译码出现较大迭代次数及错误的问题,提出了基于可靠度的迭代停止算法及重传算法。首先,每次迭代后,计算本次译码中间结果的可靠度,通过判断其是否达到阈值来实现迭代的提前结束;然后,将具有最大可靠度的中间结果保存并作为最终译码结果;最后,每次译码后,通过判断最大可靠度是否低于重传阈值来决定是否重传,通过至多3次传输的译码结果来计算最佳译码结果。仿真结果表明,在信噪比低于1.2 dB时,与CRC准则相比,迭代停止算法能在不增加迭代次数的基础上减少1或2个比特错误,重传算法能进一步减少至少2个比特错误,基于可靠度的算法可以实现更少的误比特数和迭代次数。     

Turbo-CRC码的设计与仿真实现

本文在分析Turbo码的迭代译码原理和算法的基础上,提出一种优化的Turbo-CRC迭代译码的设计方法,可以在不降低译码性能和不增加系统复杂度的情况下,有效地减小平均迭代次数和译码延时。计算机仿真结果表明在AWGN信道和瑞利衰落信道下,Turbo-CRC译码的平均迭代次数可以分别减小20%￣45%和10%￣15%,表明了该方法的有效性和可行性。     

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。     

一种新的Turbo码译码迭代停止准则

介绍了Turbo码编码与译码原理。针对传统停止迭代准则译码耗费硬件资源的不足,提出了利用外部信息结合交叉熵迭代停止准则作为新的迭代停止准则算法。仿真分析结果显示：新的迭代停止准则可在不同的信噪比情况下,保证迭代次数适中并确保译码性能的稳定,应用该算法既可提高无线通信的数据传输质量、减小系统传输时延,又可最大限度地节约硬件资源。     

Turbo码的性能分析与仿真

在介绍分析Turbo码的编译码结构、译码算法的基础上,通过计算机仿真手段对AWGN信道中Turbo码在不同参数条件下的译码性能进行了探究和讨论,通过分析各因素对Turbo码性能的影响,为设计Turbo码提供了参数选择的基本原则。     

一种改进的Turbo解码与解调混合迭代算法研究

Turbo码的优异性能使得它被广泛应用于新一代通信系统中。在3G与4G通信标准中,由于使用16QAM或更高阶的调制使得每个调制符号中的信息比特具有符号相关性,因此可以考虑在解码端与解调端之间进行相关迭代运算以提高解码的误码率性能。提出一个新的Turbo解码与解调混合迭代算法,通过蒙特卡罗仿真,可以看出最终误码率性能较传统Turbo解码算法有明显提高。     

基于格雷码的无人机图像传输自适应译码算法

传统的无人机与地面接收机之间的信道编码采用Turbo码、LDPC码等.Turbo码和LDPC码译码复杂、实时性不足、硬件成本高,其中LDPC码在高信噪比时候易导致错误地板.格雷码运算复杂度低,运算时间少,硬件实现简单且功耗也相对更低.针对这一现状,本文提出了基于格雷码的无人机图像传输自适应译码算法.在格雷码软硬判决译码算法的基础上设计了依据奇偶校验位的译码判决机制.仿真结果表明,该算法复杂度低、运行速度快、可靠性好,硬件成本低,可在满足图像精度需求下自适应地选择合适的解码方法,提高解码速度.     

结合残留冗余信息的Turbo码译码方法

Turbo码有逼近香农极限的优异性能,特别适合用于无线通信链路上的前向纠错编码方案,但是标准Turbo码译码时存在错误平层（error floor）现象,误码率（BER）和误帧率（FER）有待进一步降低。提出了一种结合信源残留冗余信息进行译码的Turbo码（RR-Turbo码）,通过为Turbo码的译码提供更充分的先验信息以进一步降低误码率和误帧率。仿真结果表明,RR-Turbo码比传统Turbo码在高信噪比区可得到2?dB的额外编码增益,有效改善了错误平层现象。     

一种基于Turbo码和DWT的数字水印方案

为了减少数字水印在传输过程中的差错,改善水印系统的稳健性,本文将纠错编码引入到数字水印中,提出了一种基于Turbo码和离散小波变换的数字水印方案。原始水印在嵌入之前先进行Turbo编码,然后把编码后的水印信息嵌入到宿主图像小波分解后中频子带的小波系数里,在接收端通过Turbo译码来恢复原始水印。仿真实验结果证明了本文提出的方案比采用汉明码、BCH码等其它编码所实现的水印具有更好的不可感知性和稳健性。     

TD-LTE系统中Turbo译码算法及DSP实现

在TD-LTE系统中,Turbo码以其优异的纠错性能而备受关注。针对传统Log-Map算法译码复杂度大且时延长的缺点,提出一种简化的Log-Map算法。在高斯白噪声信道(AWGN)环境下,对各种Turbo译码算法性能进行了仿真比较,并对提出的简化译码算法在TMS320C64xDSP中进行实现。译码程序在CCS3.3的运行结果表明了该方案的实时性和有效性。