基于高斯信道的级联码差错控制系统设计与仿真

基于高斯信道的级联码差错控制系统设计与仿真

张本[1]2010年在《光传输系统中超强FEC级联码的研究》文中研究说明前向纠错(FEC)编码技术通过在信号中加入少量的冗余信息来发现并纠正误码,从而降低接收端光信噪比容限,改善系统误码率,提高系统可靠性,延长传输距离,同时降低系统成本。因而目前广泛被用于光传输系统中。但随着光传输技术的日益发展,光纤中的传输效应(如色散、偏振模色散(PMD)和非线性效应就会严重影响传输速率和传输距离的进一步提高。为此,人们不断研究开发性能更好的新超强FEC码型,使其获得更高的净编码增益(NCG)和更好的纠错性能,满足光传输系统高速发展的需要和尽量避免实施设备昂贵复杂的色散补偿技术等。在超强FEC的实现方案中,由于级联码具有极强的纠突发和纠随机错误的能力,因而它是光传输系统中高效编码的主要研究对象。因此本文针对光传输系统中超强FEC级联码的码型方案进行深入研究。超强FEC编码技术是2003年国家―863‖重大科技科技项目―光纤通信创新技术研究‖的主要研究对象之一。本课题就是以国家―863‖重大项目(课题编号:2A001AA122012)―WDM超长距离光通信技术的研究与实现‖为应用背景开展的研究。本文完成的主要工作与结论如下:1.对光传输系统中的各种噪声进行了分析,确立了光传输系统的信道模型即:加性高斯白噪声(AWGN)信道,并在该信道模型的基础上进行了误码率(BER)分析。进而对影响FEC码型性能的主要参数进行探讨后,提出了光传输系统中FEC码型的主要构造方法。并从构造码型与纠错性能的角度对线性分组码,循环码以及BCH码和RS码的相关理论进行了分析。2.基于级联码对现有几种级联码的码型、冗余度及其纠错性能进行了探讨。通过对比分析,提出了加入交织器与采用迭代译码技术的级联码是改善现有级联码码型的纠错性能最理想的方案之一。3.对光传输系统中级联码特性和ITU-T G.975.1中2种超强FEC级联码进行分析后,提出了一种新颖的超强FEC交织型级联码码型:RS ?2 55,239?+ BCH ?2 040,1930?,仿真表明该级联码与ITU-T G.975.1中RS(255,239)+CSOC(k0/n0=6/7,J=8)码相比较,具有更低的冗余度和更好的纠错性能,并在经过叁次迭代、BER为10-12时其净编码增益(NCG)比ITU-T G.975.1中BCH(3860,3824)+BCH(2040,1930)码和RS(255,239)+CSOC (k0/n0=6/7,J=8)码要分别大0.45dB和0.48dB,且比RS(255,239)大2.81dB。因而它更适用于超高速、超大容量和超长距离的光传输系统。并探讨了该级联码型的设计与实现问题。

梅景泉[2]2004年在《基于高斯信道的级联码差错控制系统设计与仿真》文中指出数字化技术的迅速发展使得数据传输、存储的有效性、可靠性和完整性变得越来越重要,研究者致力于采用新的高效的算法,追求更高的编码增益,更好的纠错性能,更低的计算复杂度。RS码是一类有着广泛应用的纠错码。作为一种多进制码,RS码有着很强的抗突发错误的能力,因此在设计数据传输或者存储纠错方案时,RS码常常被作为首选纠错码或者作为一个成分码。RS码的硬判决有着成熟的理论和实践基础,为进一步提高编码增益,基于输入比特的可信信息,针对RS码进行软判决译码成为研究者工作的热点,我们对RS短码的软判结合调制方式作了探讨,提出改进的Chase算法和基于调制信号可信度的软判决译码方法,以较小的计算复杂度换取性能的大幅度提高。编码调制一体化方案采用卷积码同调制相结合的方式能够在不扩展带宽的情况下取得较大的编码增益。基于编码调制一体化思想,采用特定的实用编码调制映射方式,和设计相应的译码器结构,能够达到优越的比特输出性能,并且实现也比较简单。结合RS码高纠错能力和内码相对简单的译码优势,通过将两者级联,能够在很大程度上改善系统性能,同时译码的复杂度不会增加很多。我们详细阐述了内码的设计,提出可行的级联码方案并仿真验证了其可行性。

戴鹏[3]2008年在《无线数字通信中级联纠错码的研究与设计》文中研究指明自从1948年,香农(C.E.Shannon)的论文“A Mathematical Theory ofCommunication”(通信的数学理论)发表以来,科学工作者为了在噪声环境下更好地控制差错而在设计有效的编译码方法方面做出了大量的努力和贡献,给出了一系列设计好码和有效译码的方法。例如目前使用较为广泛的纠随机错误的卷积码,维特比(Viterbi)译码算法;纠突发错误的RS码,BM译码算法,交织技术;以及为解决性能与设备复杂性的矛盾提出的级联码等。这些算法的提出使得差错控制技术无论在理论上还是实践中都得到了飞速的发展。近年来,差错控制编码的应用已经成为现代通信系统和数字存储系统设计中不可分割的一部分,其发展趋势是实现目前高速数字系统所要求的可靠性,并开始渗透到很多领域。本课题来源于武汉理工大学与武汉中原电子集团有限公司的合作项目,完成超短波定频电台中纠错码的设计与实现,以保证在常规作战中数据传输的高效与可靠。本文首先通过对超短波通信特点的分析引出纠错码技术,随后从纠错码的一般原理研究开,着重对级联码的原理与性能进行了介绍与分析,结合实际要求,提出了一种新的RS+交织+卷积码的级联码编码方案,并对RS码、卷积码、交织技术的原理、编译码方式以及纠错性能进行了深入的研究。然后利用Matlab工具对系统进行了仿真,验证方案的可行性。最后本文对硬件系统DSP——TMS320VC5416以及DSP开发系统CCS(Code Composer Studio)进行了详细介绍,并对C语言编程中的关键问题作了深入的探讨,同时在CCS中利用软硬件仿真测试工具对编译码程序进行了仿真测试,最终完成了级联码编译码算法在DSP上的实现。测试结果表明本方案程序运行速度快,纠错能力强,完全符合超短波通信的设计要求。本文以理论与实践相结合的方式,从理论分析开始,到仿真实验,再到程序实现,循序渐进,对整个纠错码的研究与设计过程进行了详细的阐述,希望能为后续研究奠定一些基础。

袁建国[4]2007年在《高速超长距离光通信系统中超强FEC码型的研究》文中研究指明前向纠错(FEC)技术目前已经被广泛地应用于光通信系统中,以便通过在信号中加入少量的冗余信息来发现并纠正误码,降低接收端的光信噪比(OSNR)容限,从而达到改善系统的误码率性能,提高系统通信的可靠性,延长光信号的传输距离,降低光发射机发射功率以及降低系统成本的目的。近年来,ITU-T针对光通信系统的迅速发展而开展了FEC码的研究,相继提出了若干与此相关的建议(如ITU-T G.707、G.975、G.709和G.975.1等)。但随着光通信系统向更长距离、更大容量和更高速度的日益发展,光纤中的传输效应(如色散、偏振模色散(PMD)和非线性效应诸如四波混频(FWM)、受激喇曼散射(SRS)、受激布里渊散射(SBS)等)就会严重影响传输速率和传输距离的进一步提高。为此,人们不断研究开发性能更好的新超强FEC码型,使其获得更高的净编码增益(NCG)和更好的纠错性能,满足光通信系统高速发展的需要和尽量避免实施设备昂贵复杂的色散补偿技术等。鉴于光通信系统的这种发展趋势,就有必要深入研究新的超强FEC码型方案,并对其在光通信系统中的应用进行理论分析和实际验证,以期将它更好地应用到光通信系统中来提高光通信系统的通信质量,同时降低系统成本。在2003年国家“863”重大科技项目光纤通信创新技术研究中就已将超强FEC编码技术的研究列为其主题之一。本课题就是以国家“863”重大项目(课题编号:2A001AA122012)“WDM超长距离光通信技术的研究与实现”为应用背景开展的研究,重点研究了光通信系统中基于级联码、分组Turbo码(BTC)与低密度奇偶校验(LDPC)码的超强FEC编码技术对光通信质量的改善,最终表现为在光通信过程中所获得的更大NCG与对比特误码率(BER)的改善。本文针对高速超长距离光通信系统中超强FEC码型方案进行了研究,主要完成的工作如下:①通过对光通信系统中的噪声分析,建立了光通信系统的信道模型即:加性高斯白噪声(AWGN)信道,并在该信道模型的基础上进行误码率分析。基于上述分析以及对FEC码型性能的分析,提出了光通信系统中FEC码型的主要构造原则,此项工作为光通信系统中FEC码型的构造和仿真研究打下了坚实的基础。②研究了光通信系统中常用的FEC编码技术。通过对这些常用的FEC码型进行了仿真分析以及对光通信系统的特点和发展趋势的分析,指出了常用FEC码型已难以适应当前光通信系统向更高速率、更大容量与更长距离的发展趋势,因而有必要研究具有更强纠错性能的超强FEC编码技术。此外,还分析了FEC编码技术在光通信系统中光传送单元(OTU)上的具体设计应用。③对光通信系统中超强FEC级联码的码型进行了分析与研究。通过对光通信系统中现有的内外型、并行型和交织连续型叁种级联码进行理论分析与仿真研究后表明:内外型级联码冗余度过大,并行型级联码的译码实现过于复杂,而交织连续型级联码是一种纠错性能优良、冗余度适中、易于实现的码型,更适用于高速超长距离的光通信系统。其中,提出了两种改进后的具有良好性能的新交织连续型级联码:RS(255,239)+RS(255,239)和RS(255,239)+RS(255,223),并基于ITU-T G.709,提议了该改进后的交织连续型级联码在光通信系统中应用时的帧结构安排,为其在光通信系统中的实际应用及其硬件的设计打下了基础并开辟了方向。④对光通信系统中级联码特性和ITU-T G.975.1中超强FEC码型的性能进行了深入分析与研究后,提出了一种基于级联码构造的冗余度为13.34%的新颖RS(255,239)+BCH(1023,963)级联码方案。仿真表明该码型与ITU-T G.975.1中RS(255,239)+CSOC(k0/n0=6/7,J=8)码相比较,具有更低的冗余度和更好的纠错性能,并且在迭代叁次后其NCG在10-12的BER时比ITU-T G.975.1中RS(255,239)+CSOC(k0/n0=6/7,J=8)级联码和BCH(3860,3824)+BCH(2040,1930)级联码要分别大0.60dB和0.57dB,纠错性能良好。因而它更适用于超高速、超大容量和超长距离的光通信系统,可以作为超强FEC码的一种候选码型。并且,还探讨了该级联码型的设计与实现。⑤提出了光通信系统中一种基于BTC的新颖超强FEC码型即:BCH(64,57)×BCH(64,57) BTC码型。仿真表明在BER =10-12时,迭代六次的该BTC与ITU-T G.975.1中迭代叁次的RS(255,239)+ CSOC(k0/n0=6/7,J=8)相比,其NCG要相应增加0.34dB。分析表明该BTC具有分量码短、编/译码速度快的特点,不仅减小了软/硬件实现的复杂度,而且减小了编/译码带来的时延。因而该新BTC可用于超高速、超大容量和超长距离的光通信系统,也可以作为超强FEC码的一种候选码型。与此同时,还探讨了该BTC的设计与实现。⑥基于LDPC码构造了适用于光通信系统中冗余度为6.69%的新颖LDPC(3969,3720)和冗余度为4.56%的新颖LDPC(8281,7920)码。虽然仿真表明在10-12的BER时,该两种新颖码型在迭代18次后它们的NCG比ITU-T G.975.1中冗余度为6.69%的BCH(3860,3824)+BCH(2040,1930)码和冗余度为24.48%的RS(255,239)+CSOC(k0/n0=6/7,J=8)码的NCG都要相对小一点,但由于LDPC码的译码可在硬件上并行实现,所以该两种新颖码型的译码速度相当快,同时与G.975.1中的级联码型相比,该两种LDPC码的实现复杂度要低得多。因而基于上述优点考虑,它们也都可以作为超强FEC码的候选码型。此外,还探讨了该LDPC码型的设计与实现。⑦在LDPC码的研究过程中提出了光通信系统中LDPC码型的构造原则和一种新的LDPC码的构造算法即递归检索(RS:Recursive Search)算法并从理论上证明了运用此算法可以构造无环四的LDPC码。对该算法进行进一步分析后得到了构造无环四LDPC码的两个更加简单实用的方法并从理论上证明了其正确性。相对于以前的LDPC码构造算法,运用该算法构造的LDPC码无环四现象并具有良好的性能,还可以节省硬件开销,比较适用于高速超长距离光通信系统。

陈乃松[5]2016年在《高速无线数据传输系统研究及仿真实现》文中研究表明临近空间具有重要的战略价值,能为大容量数据高速传输提供有力支撑。要实现高速数据传输,当前一个研究方向是选用频率更高的通信频段和采用性能更优的编码调制方案。选用频率较高的Ka频段,不仅可用带宽宽,而且还有干扰小、窄波束、终端设备体积小等优点,但雨水对Ka频段信号造成的雨衰很大。为对抗雨衰,当前一个研究方向是采用自适应编码调制(ACM)技术本文首先研究BPSK、QPSK、8PSK、16PSK、16QAM和32QAM六种数字调制方式,卷积码、R-S码、Turbo码和LDPC码四种差错控制编码方式,以及ITU-R雨衰模型。然后基于课题背景研究数据传输单元的构成和工作参数。在设计系统总体方案和具体方案基础上,从雨衰值、数据传输距离、发射功率、天线尺寸和效率、链路各环节损耗、接收端品质因数、链路余量、速率需求、编码调制等内容来设计系统参数。进行通信链路分析,确定系统工作点。还对不同设计参数进行系统权衡分析。在仿真叁种编码方案对应多种调制方式的编码调制方案(MCS)性能基础上,提出基于归一化信噪比E_0/N_b与频带利用率η的MCS有限集数目优化方案。通过优化,得出6组性能较好的MCS组成的2MCS有限集。再与常见的一类编码方案对应多种调制方案情况的3MCS有限集进行性能比较,得出本文自适应编码调制性能较好的结论。为实现自适应编码调制,结合本文研究实际,提出MCS切换门限选取的两种标准:满足E_0/N_b的标准和满足η的标准。最后,使用MATLAB/SIMULINK软件搭建系统仿真平台,验证临近空间高速数据传输系统方案设计和参数设计的正确性和可行性。还在临近空间超音速飞行器功率受限的背景下,仿真比较两种不同降雨情况下,系统自适应编码调制的运行过程。给出临近空间高速无线数据传输系统满足600Mbps传输速率的建议方案,它具有工程设计指导意义。

苏枫[6]2011年在《大气激光通信RS级联码的性能研究》文中研究表明由于光波的波长短,频率较高,光通信相比于传统的微波通信具有通信容量大、保密性好,抗干扰能力强等优点。光在大气中传输会受到大气环境因素的干扰而产生误码,差错控制编码技术是保证通信可靠传输的一种有效手段,信道编码中的级联码具有很强的差错控制能力,因此,研究大气激光通信中的信道编码的级联码,具有重要意义。本论文首先介绍了空间光通信技术发展背景和国内外研究现状,接着介绍了国内一些高校对级联码的研究状况,为本论文的研究提供一定的参考。激光在大气中的传输,受到大气湍流的影响,这种影响主要由于大气分子折射率的随机变化引起的,并形成了光束漂移、像点抖动、光束扩展、光强起伏、相位起伏等现象,这些影响因素会使信号产生随机错误和突发错误,级联码既能纠正随机错误也能纠正突发错误,能非常有效的改善信道的通信质量。本文在介绍差错控制编码的基本概念和级联码基本理论后,分析了大气对激光传输的影响,增加考虑强度闪烁效应建立信道模型进行仿真分析,误码率达到10~(-8),仿真结果表明采用RS+BCH级联码后比单个编码方式对信道的差错控制能力有了显着的提高,同时也验证了误码率随着闪烁强度的增加而增加,这与理论是一致的。为了进一步验证信道编码对信道的改善作用,本文搭建了信道编码的实验系统平台,将实验数据和仿真数据进行对比,实验数据与仿真结果基本是一致的,从实验上论证了RS级联码的优良特性。由于实验条件的限制,传输的数据量小,因此,针对该实验提出了改进的措施和意见,即采用硬件编码的方法,用高速率的数据采集卡,从而更真实有效的研究信道编码技术对信道的差错控制能力。

张萌[7]2014年在《无线多媒体传感网OFDM基带关键技术研究和VLSI实现》文中提出无线多媒体传感器网络(WMSN)是一种感知并传递图像、音视频多媒体信息的网络,可利用多载波传输的正交频分复用(OFDM)技术频谱利用率高和抗多径衰落能力强等优点提高网络数据传输可靠性,但目前OFDM基带核心电路如信道估计与均衡、纠错、傅里叶变换等部分,存在着实现上较复杂、成本高、芯片面积大、功耗高等问题。论文综述了信道估计与均衡、纠错等关键技术的国内外研究现状,改进适用于无线多媒体传感网的信道估计与均衡、纠错算法,优化了信道估计与均衡、系统级FFT以及级联码RTL级电路,较好地降低了OFDM整体电路的复杂度与电路功耗,完成了逻辑功能仿真、FPGA验证、DC综合、后端版图设计及功耗分析。论文的主要工作与创新点:1)提出了一种适用于WMSN的高纠错能力串行级联码纠错算法,利用改进的行列分离的软入软出(SISO)交织器构造新的串行级联编译码器,在高斯和广义瑞利信道下能获得优良的纠错性能;2)改进了OFDM基带系统的LMMSE信道估计算法和MMSE均衡算法,其中该估计算法主要是借助导频值合理估算信噪比和自相关矩阵,该均衡算法通过精选插值算法由部分均衡系数可获得均衡器所有抽头系数。改进后的信道估计与均衡算法复杂度得到降低,以适应无线多媒体传感网系统低功耗要求;3)在信道均衡与估计的电路设计中,构建了改进型部分并行架构乘法器,通过对乘法运算进行操作数多级移位和分级处理,使乘法器整体硬件消耗降低约40%;在FFT电路实现中,提出了一种基于分裂基FFT算法的改进型基2/4蝶形单元处理方法,通过加法器复用、中间寄存器插入和流水线架构,使得加法器的数量缩减了30%,提高了基带系统的处理速度;4)纠错级联码电路设计上,采用全局复用方法对RS码译码器中求逆单元进行设计,并在RS码、卷积码构造的级联码结构映射方面采用多级流水线技术、时分复用方法等,减少了译码电路关键路径延时、时钟周期数等,有效降低了译码电路的功耗,使级联码整体的异或门数量减少了20.8%;优化了RS译码时关键方程求解单元的电路,使其乘法器数量减少了23.5%;充分利用分时复用和优化设计数据转移控制电路,使得卷积码译码器中的加比选单元和路径度量存储单元的数量减少一半,满足了电路低功耗要求。论文基于台积电公司TSMC 0.13μm 1.2V CMOS工艺设计了信道估计与均衡器、级联纠错译码器和FFT/IFFT模块,其中信道估计与均衡、级联纠错编译码、FFT电路这叁大模块的电路面积分别为0.503mm2、0.435mm2、1.008mm2,它们对应的功耗分别为2.46mW, 4.29mW、7.04mW,这叁者的面积和功耗分别只占OFDM基带接收电路整体的44.8%、54.66%,较好地达到了设计的预期效果。最终把所设计这叁部分关键电路嵌入到一款低功耗高速无线多媒体传感网OFDM基带芯片中,经芯片实验测试,满足误码率低于10-6@10dB信噪比时系统设计指标要求。

蒋佳人[8]2017年在《卫星通信中的新型编码调制技术研究与实现》文中研究指明卫星通信是一种利用人造地球卫星对空间电磁波进行转发或者反射来实现通信的技术,而它的中继站就是人造地球卫星。卫星信道是一种典型的时变衰落信道。通常会采用对传输信息进行纠错编码的方法来弥补信道衰落对信息传输质量的影响,相对于传统的以加大系统功率作为代价的方法来说更有意义。有效性和和可靠性是通信技术最基本的要求,采用纠错编码技术能保证通信可靠并有效进行。将RS码与TTCM编码调制通过交织编码进行串行级联的码型具有优良的抗误码性能,能够有效地纠正因为信道衰落导致的突发错误和随机错误,在卫星通信和移动通信系统中得到了广泛应用。RS码是应用十分广泛的一种纠错码型。作为多进制码的一种,RS码的抗突发错误能力很强。因此RS码经常被首选为纠错码或者一个成分码用于设计数据的传输或存储纠错的方案中。Turbo码是目前为止发现的性能最好的编码之一。它因反馈迭代译码类似于涡轮机原理(Turbo)而命名,采用软入/软出(SISO)的BCJR迭代译码算法。TCM编码调制将编码技术和调制技术相结合,利用“子集划分”理论来代替传统利用扩展频来换取编码增益。本文研究的TTCM编码调制即是将两种编码结合,把TCM编码调制作为Turbo码中的成分码进行实现。本文中介绍的级联码采取TTCM编码调制技术作为内码,RS编码作为外码,然后通过块交织器进行级联的方式来实现。这充分利用了 TTCM的最优维特比译码和RS码较强的纠突发错误的能力,大大提高了级联码的纠错能力,很大程度上改善了通信系统的性能。本文研究了 RS码和TTCM编码调制的相关理论和原理,充分结合卫星信道的特点,提出了该新型级联码。先通过MATLAB对其进行仿真来判断该方案的可行性,再用C语言来分别进行RS码和TTCM编码调制的编码器和译码器的实现,最后通过交织将两种码进行级联实现级联码的编码调制和解调译码,并用一组数据进行传输观察分析误码率验证其可行性。

罗永升[9]2007年在《远程水声通信系统的编码技术研究》文中研究说明随着海洋事业的不断发展,利用水声信道来对潜艇进行远程水声通信已成为近年来国际上研究的焦点。而信道编码技术是实现与潜艇之间远距离、低误码率以及隐蔽通信的关键技术之一。 本论文主要是对远程水声通信的信道编码技术进行研究。论文首先介绍了海洋水声信道的特性,给出了两种远程水声信道模型和相应的信道参数。然后对线性分组码中的RS码以及卷积码进行了研究和仿真,包括编译码原理,描述方式以及Viterbi算法等,并结合伪随机交织技术研究了级联编码的误码特性。 论文重点研究了Turbo码的原理和性能。阐述了Turbo码的编码结构和译码方法,对MAP译码算法、Log-MAP译码算法和软输出Viterbi译码算法(SOVA)进行了详细的分析,并对这几种译码算法的复杂性和译码性能进行了比较。同时,针对不同的设计参数比较了Turbo码的性能,并给出了仿真结果。 在应用信道编码的系统总体性能的仿真中,首先在水声信道分析的基础上,构建了远程水声通信的系统设计方案,并对调制解调、信道均衡等关键技术进行了说明。给出了应用在水声通信技术中的各种经典编码的分析及仿真结果,包括RS码、卷积码和相应的级联码。针对Turbo码在译码过程中的软输入特点,对均衡算法进行了适当的修改,使之输出软信息以作为Turbo码的译码输入,并提出了基于迭代原理的将均衡和译码相联合的水声通信接收机方案,该方案也被称之为Turbo均衡,仿真结果表明该方案使系统的整体性能得到了很好的提高。

刘建军[10]2008年在《基于Turbo码的联合信源信道编译码方法研究》文中认为随着移动通信和深空通信领域的迅速发展,在无线信道上传输多媒体数据的应用日趋广泛。下一代无线通信系统设计的目标是在高速移动环境下实现宽带的、高速的数据传输。由于无线信道带宽资源十分有限、差错率高、衰落显着,为多媒体数据的可靠传输带来了巨大的挑战。国际标准的图像、视频编码方法取得了较高的压缩比,由于采用可变长编码(Variable Length Coding, VLC)方法,导致码流对信道差错非常敏感。因此,迫切需要研究高可靠的信道差错保护技术,以提高端到端的传送质量。Turbo码作为一种新型的信道编码方法,取得了接近香农理论限的优异性能,得到了国际学术界的广泛关注,目前已经被第叁代移动通信系统标准和深空通信标准采纳。另一方面,实际空间通信系统的时延和复杂度受到了严格限制,经典的香农分离编码系统不能达到性能最优,联合信源信道编译码技术成为当前国内外编码界研究的热点之一。基于以上考虑,本文选择基于Turbo码的联合信源信道编译码方法作为研究课题。本文在香农信息论的基础上,介绍了传统的信源压缩编码方法和信道纠错编码方法。研究了Turbo码的相关核心技术,包括Turbo码原理与应用、高带宽效率Turbo编码调制和基于Turbo码的联合信源信道编译码方法。提出了LCB迭代停止算法、适用于TTCM系统的符号级软输出维特比算法以及两种联合信源信道译码算法,探讨了新方法在图像数据传输中的应用。本文的主要工作和创新点包括:1.针对Turbo码译码时延大,提出了适用于流媒体传输的快速Turbo译码方法及LCB(LLR Characteristic Based)迭代停止算法,在不损失比特误码率(Bit Error Ratio, BER)性能的前提下,有效减小了平均译码迭代次数,为Turbo码应用于实时业务提供了解决方案。2.针对无线信道带宽资源受限、衰落显着等问题,研究了Turbo码与网格编码调制(Trellis Coded Modulation, TCM)技术相结合的高带宽效率编码调制方法。提出了适用于Turbo TCM系统的符号级软输出维特比算法,降低了译码的复杂度。3.基于可变长编码的剩余信源冗余,提出了一种利用信源先验知识的联合信源信道Turbo译码方法。构造了一种复合状态表示的比特级超格图,将VLC码树的比特转移概率结合到Turbo码迭代译码算法中,降低了变长编码数据传输的符号误码率。4.将可变长编码与Turbo编码相结合,提出了一种新型的信源信道混合级联编码模型,称为可变长Turbo码方法。通过子状态合并方法,构造了符号级的联合网格图,实现了变长符号级的后验概率译码算法(VLS-APP),更加符合信源的先验特征。在译码器端,采用联合信源信道迭代译码结构,提高了编码系统的传输性能。5.基于CCSDS图像数据压缩标准,研究了适用于空间通信的高保真度可伸缩性压缩编码算法,将本文提出的可变长Turbo码方法应用于嵌入式图像码流传输,提高了图像重建质量。

参考文献:

[1]. 光传输系统中超强FEC级联码的研究[D]. 张本. 重庆邮电大学. 2010

[2]. 基于高斯信道的级联码差错控制系统设计与仿真[D]. 梅景泉. 华中科技大学. 2004

[3]. 无线数字通信中级联纠错码的研究与设计[D]. 戴鹏. 武汉理工大学. 2008

[4]. 高速超长距离光通信系统中超强FEC码型的研究[D]. 袁建国. 重庆大学. 2007

[5]. 高速无线数据传输系统研究及仿真实现[D]. 陈乃松. 电子科技大学. 2016

[6]. 大气激光通信RS级联码的性能研究[D]. 苏枫. 哈尔滨工业大学. 2011

[7]. 无线多媒体传感网OFDM基带关键技术研究和VLSI实现[D]. 张萌. 东南大学. 2014

[8]. 卫星通信中的新型编码调制技术研究与实现[D]. 蒋佳人. 北京邮电大学. 2017

[9]. 远程水声通信系统的编码技术研究[D]. 罗永升. 西北工业大学. 2007

[10]. 基于Turbo码的联合信源信道编译码方法研究[D]. 刘建军. 中国科学院研究生院. 2008

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

基于高斯信道的级联码差错控制系统设计与仿真
下载Doc文档

猜你喜欢