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二维码
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现代码中迭代译码的研究

谢恺  
【摘要】: 信道编码是数字通信系统中不可缺少的一个环节。 近几年,随着信道编码理论的发展与进步,以Turbo码[11],LDPC码[13]为代表,出现了一批性能卓越的编译码方案。尤其是在码长较长的情况下,它们能够逼近香农极限。优异的性能吸引了越来越多的研究工作者,投入到关于它们的研究工作中,从而也建立一批相关的理论。为了和经典的编码理论相区别,人们往往习惯把这些新的理论,称为现代编码理论,也把这一部分码称为现代码。 所有的现代码都具有两个共同的特点:一个是编码的随机构成。这使得码重谱的分布接近于随机码;另一个就是采用迭代译码近似逼近最大似然译码。这样使我们可以用一个较小的复杂度来实现对于长码的译码。这两个重要的性质,都是符合香农信息论理论的。 本论文着重研究现代码的迭代译码的研究。现代码的迭代译码虽然能够较好的逼近最大似然译码。但是它多维非线性的特点,也使得传统的研究方法和研究工具不再适用。因此,有多种新的研究理论被分别提出。本文介绍并总结了其中三种研究方法以及它们的区别与联系:统计分析,非线性分析和图形分析。 首先,本文介绍了迭代译码的统计分析方法。基于统计分析方法的“高斯假设“和“对称条件”,提出了一种新的应用于MC-CDMA系统的ARQ结构。该系统有别于传统的ARQ系统,并不是将所有检测出错误的帧都要求重传,而是根据不同的业务需求(误码率要求),只要求重新传输误码比特数高于门限值的帧。 其次,本文介绍了迭代译码中基本的动态非线性理论。此基础上,扩展了非线性分析理论,对迭代译码动态系统的各个不同阶段,做了更全面的叙述,从而丰富了迭代译码的非线性分析理论。基于对迭代译码各个不同阶段的认识,我们提出了一个新的迭代停止准则。从试验的仿真结果来看,新的方案大大提高了系统的性能,接近于理论极限。 最后,基于图形分析理论,本文提出了一套新的Turbo码交织器的性能度量工具(CCS)。仿真结果表明,运用CCS设计的交织器性能优于目前已知的交织器性能。与此同时,我们也给出了一个新的交织器扩展因子的理论上界,新的上界比原有的理论上更紧。


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