译码算法

摘要： 为了提高传输可靠性,各种差错控制编码技术已经被广泛应用于遥测系统中。RS码具有很强的抗错误能力,且码长可以灵活控制,十分适合在遥测系统中应用。为减少系统复杂度,提升遥测数据的纠错能力,本文根据RS译码各种算法的特性,结合软判决和硬判决的原理,设计了一种混合译码算法,提升了遥测数据的准确率。

摘要： Turbo乘积码(TPC)用于无线数据传输领域,可对无线传输数据进行纠错,在遥测数据传输领域应用较多。该算法具有较好的抗干扰和抗衰落特性,是一种高效的纠错编码技术。信道编码算法的实现一般需要发射机在发射时进行信道编码,接收机进行信道解码,当接收机不具备信道解码功能时,也可以接收无线数据,只是无法对数据进行纠错和解码。本文采用软件实现了一种事后TPC译码算法,利用该算法可对普通遥测接收机(不具备TPC译码功能)接收到的数据文件进行TPC译码,也可以实时接收数据并解码输出,若普通遥测接收机集成该软件,则具备了TPC译码功能,即可实现遥测数据纠错传输,提高遥测数据质量。

摘要： 该文提出两种低复杂度的基于符号翻转的多元低密度奇偶校验码(LDPC)译码算法:改进型多元加权译码算法(Iwtd-AlgB)和基于截断型预测机制的符号翻转(TD-SFDP)算法.Iwtd-AlgB算法利用外信息频率和距离系数的简单求和取代了迭代过程中的乘性运算操作;TD-SFDP算法结合外信息频率和翻转函数特性,对译码节点和有限域符号进行截断与划分,使得只有满足条件的节点和符号参与运算与翻转预测.仿真和数值结果显示,该文提出的两种算法在性能损失可控的前提下,可减少每次迭代的运算操作数,实现性能和复杂度之间的折中.

摘要： 极化码是一种被严格证明到达信道容量的信道编码方法.虽然串行抵消列表比特翻转(SCLF)译码算法可提高译码性能,但导致较高的译码复杂度.为降低译码复杂度,提出一种分段CRC辅助串行抵消列表比特翻转极化码译码算法.该算法在码字构造过程中,通过添加分段CRC校验,可提前终止翻转译码过程.在中短码长下,可显著降低极化码比特翻转译码复杂度.仿真结果表明,当L=8,Eb N0=1.5 dB时,与SCLF方法翻转2 bit译码算法相比,提出方法的译码复杂度可降低71.9％,同时获得较好的性能增益.

摘要： 对于分组纠错码的译码,由多个子译码器构建的并行译码系统比单译码器系统有较大的性能提升,但是可实现并行译码处理的子译码器的构造却是一个挑战性难题.为此,该文提出一种针对特定LDPC码的适于BP译码算法运用的多子译码器并行组合译码方法.该方法针对基于本原多项式构造的一类LDPC码的译码尤其有效,其特点是:各个子译码器所依赖的校验矩阵由基础校验矩阵的恰当循环移位获得,而循环移位量的恰当选择则依赖了m序列(唯一对应于本原多项式)的采样特性;各个子BP处理过程的迭代次数设置为其校验矩阵最短环长的一半,由此可消除短环对BP译码性能的影响;各子BP处理模块输出的信息比特外信息再经过基础译码模块处理后与并行配置的基础译码输出,一并进行最大似然判决处理并获得译码输出.该方法的仿真结果显示,在误码率为10-5且多子译码器并行组合译码方法在设置5个子译码模块时,其译码性能比原单译码器译码方法高约0.4 dB.

摘要： 针对低密度奇偶校验码(Low Density Parity Check Code,LDPC)码长长、码率多、校验矩阵复杂,导致FPGA开发难度大、开发周期长等问题.在对LDPC校验矩阵和译码算法深入分析基础上,提出了一种基于HLS的LDPC设计与实现方案.基于HLS开发流程完成了LDPC译码的RTL实现,详细说明了开发过程的关键问题及优化办法.与常规HDL开发流程相比,基于HLS开发的LDPC译码吞吐率更高,时序更好,且便于后期移植和升级.

摘要： 极化码是E.Arikan基于信道极化现象提出的一种信道编码,在B-DMC信道中可以达到香农限,其具有较低的编译码复杂度.首先分析了信道极化的基本原理,即信道组合和信道分解的过程;对信道极化现象进行了仿真,研究码长和删除概率对极化现象的影响;其次对编码中的重要环节即生成矩阵构造和信息集的确定进行描述,推导了生成矩阵的构造过程,并详细讨论了编码过程.译码部分主要分析了极化码的SC译码、SCL译码、CA-SCL、RSC-SCL译码算法的基本原理及译码结构;在极化码仿真部分,主要分析了BEC信道、BSC信道以及AWGN信道中码长N、码率R及信道参数变化对误码率的影响.

摘要： 在wBRB多元LDPC译码算法中,由于采用最小比特可靠度作为整个符号的可靠度以及只传递1维最大可靠度的符号信息,因此,在有限域的阶数较大或列重较小时,译码性能会明显下降。为解决上述问题,提出了一种基于2维译码信息传递的wBRB多元LDPC译码算法。该算法利用符号之间的距离信息作为可靠性度量,把2维信息划分为最可靠和次可靠的两组译码信息集合,在译码过程中仅保留两个最有价值的外信息符号及其可靠度值。所提算法基于MP类算法思想,在变量节点和校验节点都采用了2维信息处理策略,同时利用符号可靠度进行信息的更新和传递,以此实现了更全面和有效的译码信息处理。仿真实验结果表明,相比于wBRB算法,所提算法在BER为10^(-4)时能获得约0.2~0.3 dB的译码性能增益,在译码性能和复杂度之间取得较好的平衡折中。

摘要： 极化码在CRC-SCL译码方面需要逐层判决逐比特取值的比特依赖,是整个译码系统复杂度与延迟的主要来源.所以,本文在CRC-SCL译码的基础上提出一种新型的译码算法,即APC-SCL译码算法,并通过理论分析和MATLAB仿真,验证了在码长为1024情况下译码的性能,在列表长度相同的条件下,APC-SCL译码算法相比CRC-SCL译码平均搜索宽度减少了26.5％,降低了系统复杂度,该算法在低信噪比区间效果更加明显.

摘要： Polar码是第一类从理论上被证明能够达到Shannon容量限的码.在Polar码的循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check,CRC)辅助的连续删除列表(Successive Cancellation List,SCL)译码算法中,路径选取时一旦偏离正确的那条路径,便会导致译码失败.为了减少这种译码失败的概率,本文根据CRC-SCL译码算法中的路径选取问题,提出了该算法的优化方案,增强了CRC-SCL译码算法的性能.仿真结果表明改进的CRC-SCL译码算法增加了少许节点的计算量,但是增强了CRC-SCL译码算法的性能,是性能与复杂度的一个折中.

摘要： 针对咬尾卷积码最大似然译码算法复杂度过高,循环维特比算法及其低复杂度改进算法译码延迟不固定的缺点,提出了一种基于软输出维特比译码(SOVA)的咬尾卷积码译码算法,该算法在降低译码复杂度的同时使译码算法有着固定的译码延迟.算法的主要思想是采用经过修改的SOVA算法在正式译码之前首先确定出编码寄存器的初始状态,进而把咬尾卷积码的译码算法转化为普通卷积码的译码算法.仿真结果表明该算法在误比特率性能上比较接近最大似然译码算法,并且优于循环维特比译码算法.

摘要： 研究和积译码算法、对数似然和积译码算法,最小和译码算法,对上述译码算法的译码复杂度和译码性能进行了仿真分析和实验验证.提出了基于最小和译码算法的改进算法:偏移最小和译码算法与归一化最小和译码算法,实验表明,当偏移因子β=0.15时,偏移最小和译码算法性能达到最优,译码性能距离香农限1.25dB;归一化因子α=0.7412时,归一化译码算法的译码性能达到最优,译码性能距离香农限1.2dB.由于归一化译码算法具有优异的译码性能和合理的复杂度,可以遴选作为CCSDS近地任务LDPC的译码算法用于工程实现.并且研究了迭代次数对译码性能的影响,给出工程实现时迭代次数为10次的建议.

摘要： LDPC码以其低复杂度的迭代译码算法和可逼近信道容量限而成为最佳的编码技术之一.通过在卫星导航电文中使用合适的LDPC编码,可以提高电文的可靠性.本文设计了一种QC-LDPC编码,利用Matlab程序构建了基于LDPC编译码与BOC调制方式的仿真系统,通过仿真系统验证了LDPC编码比传统导航编码方式更好的抗干扰能力以及在不同信道下的性能,最后对卫星导航系统特别敏感的资源消耗和编码时延进行了分析。

摘要： RS码是航天测控信道中最常用的编码方式.TMS320C64x系列DSP是TI公司的高性能定点DSP,该DSP内嵌Galois域运算单元,且对RS译码算法的优化提供支持.本文论述了RS译码算法在C64x系列DSP中的实现过程和优化方法,给出了DSP硬件资源相关寄存器的配置和库函数的调用方法,最后对译码器进行了性能分析.

摘要： 低密度奇偶校验码(Low-density Parity-check Code, LDPC)因其具有逼近Shannon极限的优良性能和可实现高速编译码的潜力,成为信道编码领域最受瞩目的研究热点之一.本文主要研究的是LDPC码的译码算法.首先介绍了LDPC码的基本概念和原理.其次,介绍了一些基础的编译码结构原理.接着,本文详细介绍了基于可靠度的迭代大数逻辑译码算法(RBI-MLGD)的算法流程.译码算法是LDPC码的关键,译码复杂度的大小直接影响系统的实现.通过Visual C++6.0来编写该译码算法的程序,并对该码字在8比特和4比特的量化参数下进行了算法仿真,结合Matlab 7.1对获得的数据进行画图,得到了针对该码字在RBI-MLGD算法下的译码效果.LDPC码优异的性能表现是不可否认的,它是继Turbo码之后纠错码领域内掀起得又一项研究热潮.LDPC码应用前景非常广阔,它已成为第四代通信系统(4G)强有力的竞争者.

摘要： 针对Turbo码译码延时较大的问题进行研究,提出一种改进的Log-MAP算法,该方法通过引入矩阵Matrix,减少在迭代译码的过程中部分数值重复计算,减小算法在整个译码过程中的运算量,提高算法的实时性.通过对改进算法的复杂度分析和仿真,得出结论:改进算法在不影响译码性能的同时,降低了算法的复杂度,提高了译码效率,极大地减小了译码延时.

摘要： LDPC码(低密度奇偶校验码)是近几年来信道编码领域最令人瞩目的研究热点,它的理论极限性能甚至优于turbo码,更接近香农限.我国数字电视地面传输广播标准提出后,合理的编解码研究算法以及硬件实现成为一个研究热点,本文针对其译码算法进行了分析研究,在传统和积算法基础上提出一种有效的译码方案.在LDPC码的译码算法中,最小和算法实现简单但性能与和积算法相差较多.针对这一性能与复杂度的矛盾,本文通过分析最小和算法带来的过高估计量与校验节点输入信息之间的关系,提出了一种改进的最小和算法。

摘要： LDPC码(Low-Density Parity-Check Code)是20世纪60年代初期由Gallager博士提出，其不仅拥有逼近香农极限的良好译码性能，而且译码复杂度低，被认为是近年来编码界一个具有划时代意义的进展。LDPC码的译码复杂度低，是定位领域的首先方案，因此美国的GPS和中国的北斗都不约而同的采用LDPC作为编译码方案，其中北斗采用准循环LDPC码(QC-LDPC)，而GPS L1C信号采用的LDPC码是不规则的下三角矩阵。rn 本文依据GPS L1C信号所采用的LDPC码设计了一种低复杂度的译码器，该译码器通过复用一个校验节点处理单元，有效地降低了资源消耗，。另外本文通过对校验矩阵的等价变换，降低了译码复杂度，最后结果表明所设计的译码器完全满足实际中的应用。本文针对GPS L1C信号所采用的LDPC码,设计了一种低复杂度译码器.该译码器采用全串行译码器架构,仅需一个校验节点处理单元即可完成译码,省去了变量节点处理单元,有效地降低了资源消耗,最后针对(548,274)的LDPC码,进行了FPGA硬件实现,通过ISE软件布局布线后,结果表明其资源只消耗了124个slice,非常地节省资源,研究成果具有重要的实用价值。rn 本文针对GPS导航卫星所采用的LDPC码字，设计了一种低复杂度译码器，该译码器资源消耗少，只消耗了124个slices资源，同时其吞吐量可达0.1232Mbps，符合导航领域的速率要求。因此，本文设计的译码器具有重要的实用价值。

摘要： LDPC码(Low-Density Parity-Check Code)是20世纪60年代初期由Gallager博士提出，其不仅拥有逼近香农极限的良好译码性能，而且译码复杂度低，被认为是近年来编码界一个具有划时代意义的进展。LDPC码的译码复杂度低，是定位领域的首先方案，因此美国的GPS和中国的北斗都不约而同的采用LDPC作为编译码方案，其中北斗采用准循环LDPC码(QC-LDPC)，而GPS L1C信号采用的LDPC码是不规则的下三角矩阵。rn 本文依据GPS L1C信号所采用的LDPC码设计了一种低复杂度的译码器，该译码器通过复用一个校验节点处理单元，有效地降低了资源消耗，。另外本文通过对校验矩阵的等价变换，降低了译码复杂度，最后结果表明所设计的译码器完全满足实际中的应用。本文针对GPS L1C信号所采用的LDPC码,设计了一种低复杂度译码器.该译码器采用全串行译码器架构,仅需一个校验节点处理单元即可完成译码,省去了变量节点处理单元,有效地降低了资源消耗,最后针对(548,274)的LDPC码,进行了FPGA硬件实现,通过ISE软件布局布线后,结果表明其资源只消耗了124个slice,非常地节省资源,研究成果具有重要的实用价值。rn 本文针对GPS导航卫星所采用的LDPC码字，设计了一种低复杂度译码器，该译码器资源消耗少，只消耗了124个slices资源，同时其吞吐量可达0.1232Mbps，符合导航领域的速率要求。因此，本文设计的译码器具有重要的实用价值。

摘要： 本发明公开了一种基于SOVA的译码方法和装置，解决了随着接收序列对应的信息比特的长度的增加，SOVA的复杂度也在增加的问题。方法包括：采用维特比算法，在设定的网格图中，确定接收序列对应的最大似然路径，并计算所述最大似然路径上每个状态节点的竞争路径与所述最大似然路径的度量差，所述网格图用于表征不同时刻编码器的状态变化；根据所述度量差的值，从所述最大似然路径上的状态节点中，选择K个状态节点确定为采样点，K为正整数；将所述采样点作为回溯节点，进行回溯处理，以更新所述接收序列包含的每个信息比特的对数似然比LLR值。从而在保证了系统性能的前提下，降低了译码复杂度，提高了译码速度，更易于硬件实现。

摘要： 本发明公开了一种基于比特翻转算法加速软译码的联合译码方法及系统，该方法包括获取FLASH信道的似然比和校验矩阵信息，采用和积算法更新变量矩阵，采用和积算法更新校验矩阵，判断变量矩阵似然比差值的离散程度是否大于预设阈值；若是，则对软译码进行提前终止，否则重新更新变量矩阵和校验矩阵，采用比特翻转算法对更新后的硬判决输入序列进行进行比特翻转迭代，输出译码结果。本发明通过对软译码模块进行提前终止，将译码进程推进至硬译码可实现范围内，然后使用硬译码进行迭代译码，可以使得软译码的迭代延迟进一步降低，进而减少整体的译码时间；本发明在保持原本芯片面积不会有较大增长的情况下，实现了有效降低软译码的延迟。

摘要： 本发明公开一种基于MAP算法的卷积Turbo码译码器及译码方法，属于通信领域硬件实现技术领域。针对现有技术中存在的CTC译码器不便在高频集成、无法兼容不同的交织标准、对卷积Turbo码的衔尾比特特性支持不好等问题，本发明设置数据交织单元对通过配置的图样对数据流交织/解交织；训练单元在译码时并行训练分支度量；推理单元根据分支度量推理外信息。本发明采用自适应并行度，在有限存储的情况下平衡窗口大小与分块的长度，确保通信硬件系统中的性能和精度要求；同时在计算单元中使用交替式流水线迭代方法，降低计算资源开销与译码延时。

摘要： 本发明公开了一种基于SOVA的译码方法和装置，解决了随着接收序列对应的信息比特的长度的增加，SOVA的复杂度也在增加的问题。方法包括：采用维特比算法，在设定的网格图中，确定接收序列对应的最大似然路径，并计算所述最大似然路径上每个状态节点的竞争路径与所述最大似然路径的度量差，所述网格图用于表征不同时刻编码器的状态变化；根据所述度量差的值，从所述最大似然路径上的状态节点中，选择K个状态节点确定为采样点，K为正整数；将所述采样点作为回溯节点，进行回溯处理，以更新所述接收序列包含的每个信息比特的对数似然比LLR值。从而在保证了系统性能的前提下，降低了译码复杂度，提高了译码速度，更易于硬件实现。

摘要： 本发明公开了一种基于改进型最小和算法的LDPC译码器及其译码方法，主要针对在高阶调制的情况下，每个Symbol内的Bit不独立，而现有二进制LDPC译码算法基于每个Bit的初始似然比进行译码，没有利用Bit间的相关性。本发明提出的算法基于Symbol的初始似然比进行译码，更有效的利用信道信息，从而在高阶调制的情况下取得更好的纠错性能和更低的误码率。译码过程先利用信道信息计算出每个Symbol的初始似然比，再用初始似然比初始化每个消息，然后迭代更新消息和Symbol的似然比，最后对Symbol的似然比进行硬判决得到译码结果，本发明更有效的利用信道信息，相比于传统的最小和译码算法的译码器，译码器的译码性能更优。

摘要： 本发明属于量子纠错编译码领域，具体公开了一种针对量子卷积码的Viterbi译码算法，该算法是基于译码端的网格图之上的。实现该算法所需的关键技术可以概括为：在译码端每个译码时间单元内，根据指错子构造译码端的状态转移图并画出对应的网格图，将每个译码时间单元的网格图加以连接得到整个译码端的网格图，与传统网格图不同的是，译码端的网格图在每个时间单元内都是变化的，具体内容根据指错子的值进行改变。在网格图的每一段，保留进入节点的具有最小部分度量的边并存储该度量值，删除其余边，如此循环迭代直到最后一段，找到具有最小部分度量的节点及其到初始节点的所有幸存路径，该路径上的输入算子即为最有可能发生的错误算子。该算法是一种最优的译码算法，具有线性复杂度。

摘要： 本发明提供了一种减少极化码连续对消表译码算法译码延迟的方法及装置，所述方法及装置涉及通信领域，其中，所述方法包括：根据待译码码字的码长和码率以及信噪比获取译码关键集并初始化删除阈值，同时确定提前进行CRC校验的比特位置；使用译码关键集进行辅助判断SCL译码算法中路径是否应该进行路径扩展；利用删除阈值对SCL额外的路径进行删除。解决了在降低SCL串行译码延迟及计算复杂度的同时会受到较大的纠错性能损失的问题。

摘要： 本发明公开了一种基于连续删除译码算法的低时延极化码译码器，用于进一步降低基于连续删除译码算法的极化码译码器的译码时延，其结构包括融合处理选通模块、融合处理延时模块、8b节点模块、生成电路3模块、延时异或选通模块、延时异或传输模块、存储器ROM1、存储器ROM2，其特征在于，还包括8b节点模块、延时异或选通模块、延时异或传输模块；本发明可实现对极化码译码；本发明可以同时译8比特信息，极大的降低了译码器译码过程的时延，使码长为N的极化码的译码时延降低到了0.5N‑1个时钟周期。

摘要： 本发明公开了一种基于改进型最小和算法的LDPC译码器及其译码方法，主要针对在高阶调制的情况下，每个Symbol内的Bit不独立，而现有二进制LDPC译码算法基于每个Bit的初始似然比进行译码，没有利用Bit间的相关性。本发明提出的算法基于Symbol的初始似然比进行译码，更有效的利用信道信息，从而在高阶调制的情况下取得更好的纠错性能和更低的误码率。译码过程先利用信道信息计算出每个Symbol的初始似然比，再用初始似然比初始化每个消息，然后迭代更新消息和Symbol的似然比，最后对Symbol的似然比进行硬判决得到译码结果，本发明更有效的利用信道信息，相比于传统的最小和译码算法的译码器，译码器的译码性能更优。

摘要： 本发明公开了一种基于随机二进制数据流的有效低复杂度串行抵消列表极化码译码算法及其译码构架，算法步骤为：将接收到的待译码向量通过信道消息缩放算法后转变为相应输入概率；将计算好的输入概率值生成对应的随机二进制数据流，将数据流分别输入到两个基本碟形译码框架；数据流通过两组基本碟形译码框架混合节点的计算后得到译码的条件概率值；通过反相器计算出四条路径的条件概率随机数据流；将四个条件概率分别通过一个与门实现最终判别路径概率；通过反馈模块的计算，整合信号，反馈给基本碟形框架中，数据流再次通过基本碟形译码框架，并得到条件概率值；得到最优路径译码结果。本发明降低了系统的复杂度，同时改善了随机数据流译码的性能。