纠正同步错误的级联码研究

摘要

同步错误广泛存在于各类通信系统中，这类错误具有记忆性，会造成灾害性的错误传播，无法用传统的纠错编码方案纠正。在同步错误纠错码方案中，级联码通过内码识别插入删节错误的位置，通过外码纠正由替代和错误识别导致的错误，可有效纠正多个插入、删节和替代错误，但译码复杂度高。反转级联码改变了级联方案的编码器结构，避免了内译码器中稀疏码字似然比的计算，有效降低了级联码的译码复杂度，但译码性能的损失较大。为此，本文设计了一种可改善反转级联码性能的迭代译码算法。
　　具体而言，针对反转级联码的性能损失问题，提出了一种内外译码器之间进行硬判决迭代的译码算法。所设计算法利用内外译码器的串行结构，将外译码器输出的码字硬判决信息反馈给内译码器，内译码器利用该信息重新进行同步。仿真结果表明，该方案可使内译码器确定的同步错误位置更准确，改善了反转级联码的性能。
　　进一步，本文分析了提出的反转级联码迭代译码的复杂度，并与原始级联码、反转级联码进行对比，给出了三种方案中译码器的各个步骤所需的加法、乘法、指数和对数运算的次数。由分析可知，在一定的迭代次数内，反转级联码的硬判决迭代可实现性能与复杂度的良好折中，最优的整体迭代次数可通过仿真确定。
　　综上所述，本文提出了反转级联码的硬判决迭代方案，以增加少量复杂度为代价改善了反转级联码的性能。将提出的反转级联码硬判决迭代方案的复杂度分别与原始级联码和反转级联码方案进行对比。

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第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2研究现状与分析

1.3论文主要工作及内容安排

第二章 可纠正同步错误的级联码

2.1同步信道模型

2.2原始级联码

2.3反转级联码

2.4小结

第三章 反转级联码的迭代译码算法

3.1迭代原理介绍

3.2信息传递的实现

3.3比特级硬判决迭代译码

3.4仿真结果与分析

3.5小结

第四章 译码算法复杂度分析

4.1复杂度分析

4.2原始级联码的译码复杂度

4.3反转级联码的译码复杂度

4.4反转级联码硬判决迭代译码的复杂度

4.5实例化分析

4.6小结

第五章 总结与展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢