软判决译码

摘要： 由于在性能和复杂度之间的良好折中,软信息辅助硬判决译码近年来受到了光通信领域的高度关注,其中包括了软信息辅助比特标记(Soft-Aided Bit-Marking,SABM)算法.为了易于硬件实现,本文基于阶梯码(Staircase Code,SCC)提出了一种改进型SABM算法(improved SABM,iSABM),称为iSABM-SCC.iSABM-SCC利用信道软信息,通过两个可信度阈值将硬判决输出比特标记为三种可信度等级,用以辅助硬判决译码识别译码错误和扩展纠错能力,达到提升阶梯码性能的目的.在受大气湍流影响的自由空间光通信中的仿真表明,iSABM-SCC性能显著优于标准SCC和RS码.以强湍流信道为例,码率为0.75的iSABM-SCC在4-PAM调制下较标准SCC产生的性能增益可达4.37 dB,在8-PAM调制下较RS码产生的性能增益可达11.06 dB.

摘要： 首先,提出一种基于Gardner的位同步算法,可实现不同码速率下的位同步;进而,考虑解码复杂度和译码精度,采用了基于软判决的维特比解码策略;最后,为了验证接收信号的性能,对基于CCSDS Proximity-1的链路层协议进行仿真和桌面联试,误码率可达10-5.

摘要： 基于tent混沌映射的高阶量纠错码可以实现对图像的线性纠错,解决了压缩图像峰值信噪比(peak signal-to-noise ratio,PSNR)存在的“门限效应”问题.通过对基于tent混沌映射的纠错码的图像PSNR理论限的分析,得出符号位的准确估计是提高码字性能的关键.传统的基于符号位硬判决的编译码方法难以实现对符号位的有效保护.基于此,借鉴低密度奇偶校验(low density parity check,LDPC)码的软判决编译码方法,提出一种基于符号位软判决译码的高阶量纠错码.仿真结果表明:基于符号位软判决译码的高阶量纠错码的图像PSNR不断逼近理论限;与硬判决高阶量纠错码相比,在编译码复杂度相当的情况下(符号位初始化概率通过查表得到),图像PSNR有2 dB的增益.%The traditional high order quantity error correction codes,based on the tent chaotic map,have the feature of linear error correction to image.And the "threshold effect" of compressed image peak signal-to-noise ratio (PSNR) can be resolved.And then the elegant feature and theory image PSNR limit of the error correction codes,based on the tent map,are analyzed.We can get that the accurate estimation of sign bit is the key to improving performance.However,the traditional hard-decision decoding of sign bit becomes the bottleneck to restrict the improvement of performance.That is because the sign bit can not be protected effectively by the traditional high order quantity codes.Based on this,the high order quantity codes,based on soft-decision decoding of sign bit,are proposed.In addition,combined with low density parity check (LDPC) codes,the sign bit can be protected effectively with the soft-decision decoding method.Finally,the simulation results show that the image PSNR can approach the theory limit using the proposed high order quantity codes.And compared with the traditional high order quantity codes,the image PSNR can get the gain of 2 dB with the almost same encoding and decoding complexity,when the initial probability of sign bit is obtained by looking up tables.

摘要： 1/2码率的二元LDPC码在AWGN信道下是距Shannon极限最近的纠错码.在mat-lab中采用随机构造法构造校验矩阵及软判决译码对LDPC进行了设计实现,并分析了三种不同形式的校验矩阵对LDPC码性能的影响,得出近似下三角形式校验矩阵的编码方法优于其他两种.%The performance of half of the binary bit-rate LDPC codes in AWGN channel is the latest error-correcting codes to the Shannon Limit. In MATLAB, the LDPC was designed and implemented by using the random construction method to construct the verification matrix and soft decision decoding, and the effect of three different forms of check matrix is analyzed on the performance of LDPC codes, it is concluded that the approximate lower triangular form of check matrix coding method is better than the other two.

摘要： 本文给出一种兼容AM广播的MPPSK/AM复合调制系统,为了提升数字信号的解调性能,需要增加MPPSK调制中的K值。而这同时也增加了数字信号与音频信号的频谱混叠,所以本文通过在发送端添加双带阻滤波器,使数字信号不占用音频信号的频段从而提升音频信号解调性能。并且根据贝叶斯公式得出的概率信息表格作为信道解码的软信息进行软判决译码进一步提升数字信号解调性能。

摘要： 对于北斗卫星导航系统中使用的BCH(15,11)码,提出了一种基于重编码的低复杂度软判决译码算法。该算法在检测到硬判决结果包含错误时,根据软判决向量构造若干备选信息序列,并对每个信息序列进行重新编码,与接收软判决向量进行相关,选择最大相关值的码字作为译码结果。仿真结果表明,该算法相对于传统的硬判决译码算法的复杂度增加不高,但是纠错性能相有了很大提升,并且避免了纠错ROM信号的存储,因此是实际导航接收机译码算法的良好选择。

摘要： 一般对Reed-Muller码的递归构造方法是对长码进行递归分解,直到不能再分解为止,即出现无冗余码和重复码时结束分解.提出了一种针对Reed-Muller码的递归构造改进方法,该改进方法比常规方法在递归分解的两端均提早一步结束对码字的分解,即出现双正交码和单奇偶校验码时结束分解,并对单奇偶校验码采用系统形式.对于双正交码,利用快速哈达玛变换实现快速的最大似然译码;对于单奇偶校验码,利用该码系统形式的特殊构造实现了简化的最大似然译码算法.对改进的译码算法的复杂度进行了详细的分析,并与其他已有的算法进行对比,结果表明,该算法具有更低的复杂度,尤其对于高码率的码型.此外,性能仿真结果表明,该译码算法具有更低的误码率.

摘要： 第3代GPS民用信号L1C的CNAV-2电文采用了LDPC编码以提高电文解调性能.由于传统接收机常用的硬判决译码不能充分利用信道信息,探讨了译码性能更优的软判决译码方法.首先仿真分析了适合L1C接收机的软判决译码算法及其性能和复杂度,表明软判决译码能够提供比硬判决高2～ 3dB的编码增益.然后设计了完整的CNAV-2电文译码方案,包括帧同步、LDPC和BCH译码、解交织、CRC校验和相干合并策略及流程,并在软件接收机上得以实现.最后通过实际QZSS卫星信号和商用射频GNSS模拟器信号验证了设计的正确性.

摘要： 提出一种性能接近联合界的北斗B1I信号BCH码译码算法.以北斗卫星导航系统B1I公开服务信号ICD为基础,分析导航电文的BCH(15,11)编码的纠错能力和联合界,针对ICD标准译码算法的编码增益低和译码失败门限高提出改进算法.以Chase算法为基础提出一种新的BCH编码软判决译码算法,使用格雷码排序优化伴随式计算,证明最大相关性与最小欧氏距离的等价关系,优化算法在不损失编码增益的条件下复杂度降低50%.仿真结果表明在误码率10-5时距离联合界仅0.01dB,新算法可获得2.5dB的编码增益,译码失败门限从4.4dB下降到1.2dB.

摘要： Chase算法是Turbo乘积码(TPC)软判决译码中常采用的算法之一.分析了传统Chase算法中寻找竞争码字对译码复杂度的影响,在此基础上提出了两种新的简化译码算法,省去了寻找竞争码字的过程.仿真结果表明,简化算法在基本保持传统Chase算法译码性能的基础上,降低了译码复杂度,提高了译码速度.

摘要： 本文首先介绍了信道编码中的多级编码调制(MLC)方案以及相应的两种译码方式即多级译码(MSD)和多级并行译码(PDL);然后在此基础上重点研究了Chase软判决译码在多级编码调制中的应用；最后，给出了以BCH为分量码的MLC系统在高斯信道和瑞利衰落信道下的性能，并对MLC方案进行了分析讨论。

摘要： 数字指纹是一种数字版权保护技术，级联指纹码可以有效提高指纹码的编码效率.但现有级联指纹码的译码算法采用硬判决译码，存在算法追踪成功率低，计算复杂度高的问题.本文提出一种通用的级联指纹码的软判决译码算法，该算法的创新性在于：1.内码译码的输出是各个内码码字参与合谋程度的软信息，取代了传统算法所输出的参与合谋的内码码字符号的硬信息；2.算法的追踪判据以最大用户合谋度取代了传统算法的最小码间距，更符合指纹追踪的本质目标；3.依据用户参与合谋度的统计特征提出了方差判据的追踪算法，该方法可追踪多个甚至所有参与合谋的用户.算法性能的理论分析和仿真试验结果均表明，本文所提出的软判决译码方法具备更高的追踪成功率和更小的计算复杂度.算法可推广应用于各种级联指纹码.

摘要： 低密度校验码是一种能逼近Shannon容量限的渐进好码,在长码时其性能甚至超过了Turbo码,其译码采用了具有线性复杂度的和积算法,复杂度大大低于Turbo码,并且几乎所有错误都是可检的。本文着重介绍LDPC码软判决译码的基本思想,以及LDPC码的量化译码方案,提出了一种高效的量化译码实现方案。 由于低密度校验码具有诸多优点,它在信息可靠传输中的良好应用前景已经引起世界各国学术界和IT业界的高度重视,成为当今信道编码领域最受瞩目的研究热点之一.

摘要： 为了利用PUF获得硬件唯一、随机的身份识别码,介绍了基于SRAM PUF的唯一识别码提取方案.这些方案包括采用级联纠错码的硬判决和软判决译码方案.利用芯片上的实际SRAM PUF响应和软件仿真,验证了上述两种方案的效果并对结果进行了分析.发现对于SRAM PUF,软判决方案更加可靠和高效.

摘要： 本文提出了两维乘积码迭代译码器的一种硬件设计方案。整个方案基于软判决译码规则,采用完全并行的迭代译码结构,重点描述了各个关键模块的电路设计,最终在XILINX公司的FPGA产品Sparten—Ⅱ系列的xc2s300上实现了码率为1/2的(8,4)两维乘积码迭代译码器,当迭代次数为四次时最大译码速率可达到50Mbit/s。文章最后给出了Modelsim8.0的功能仿真波形和硬件资源利用情况,从这些结果可以看出该译码器具有良好的译码性能,在占用55％左右的硬件资源情况下,译码速率可以达到50Mpbs,具有一定的实用价值。另一方面相比传统的软件仿真,在达到10-9的误码率情况下,该译码器的硬件仿真速度非常快,从而证明了这种硬件设计方案的可行性和正确性。

摘要： 本论文介绍了一种乘积码迭代译码器的硬件设计方案。基于软判决译码规则，使用VHDL硬件描述语言，提出了基于Modelsim6.0a仿真平台的两维乘积码的EDA实现方法，给出了仿真波形，迭代次数为四次时最大译码速率可达到50Mbit/s，并通过了在Xilinx公司的FPGA芯片XC2S200上的综合验证实验。该译码器的功能仿真和硬件实现都证明了这种方案的可行性和正确性。

摘要： 本文介绍了一种TPC码迭代译码器的硬件设计方案，基于软判决译码规则，采用完全并行的规整的译码结构，使用VHDL硬件描述语言，实现了码率为1/2的(8，4)两维乘积码迭代译码器，并特别通过硬件测试激励来实时测量所设计迭代译码器的误码率情况，并提出了优化设计方案，和传统的硬件仿真方法相比大大提高了仿真效率。该译码器的仿真结果证明了该方案有很大的实用性和灵活性。

摘要： 本文提出了一种双缩短RS码的交叠迭代的编译码方案,方案通过双码交叠,迭代译码,提高编译码增益;在应用于RS码BM硬判决译码和chase软判决译码时,都有一定的性能提高,chase软判决译码提高更为明显。

摘要： 本论文介绍了一种TPC码迭代译码器的硬件设计方案。基于软判决译码规则,采用完全并行的规整的译码结构,使用VHDL硬件描述语言,在XILINX公司的FPGA产品Sparten-Ⅱ系列的xc2s300上实现了码率为1/2的(8,4)两维乘积码迭代译码器,迭代次数为四次时最大译码速率可达到50Mbit/s.该译码器的功能仿真证明了这种方案的可行性和正确性。

摘要： 本文针对两维乘积码迭代译码器，提出了的一种硬件仿真优化方案，该译码器的硬件仿真效率相比以往利用软件仿真，在达到10E-9的误码率情况下，仿真时间大致为1：10，大大提高了TPC码译码性能的仿真效率；给出了不同信噪比输入情况下硬件仿真的误码率结果和SNR=9dB时的仿真波形，从仿真波形上可以直接记录误码率结果，可以看出这个设计不仅仿真速度快，而且数据分析更方便，通过灵活改变编解码模块，应用到任何信道纠错译码模块的硬件仿真中都是非常有效和可行的。

摘要： 本发明公开了一种用于高性能信道编译码的8FSK非相干软判决解调方法，属于无线通信技术领域。该方法在数字域实现，首先对接收端基带信号进行采样；然后在收发严格同步基础上，对单个符号周期的采样点进行快速傅里叶变换；接着根据8FSK调制设定的频率间隔和快速傅里叶点数，计算8个调制频率对应的快速傅里叶输出幅值；最后将8个频率所对应的幅值进行联合运算，得到符号解调后每比特对应的软信息。该方法能够解决8FSK调制通信系统接收端的软判决解调问题，显著提升接收端纠错编码的译码性能。

摘要： 本发明公开了一种用于高性能信道编译码的8FSK非相干软判决解调方法，属于无线通信技术领域。该方法在数字域实现，首先对接收端基带信号进行采样；然后在收发严格同步基础上，对单个符号周期的采样点进行快速傅里叶变换；接着根据8FSK调制设定的频率间隔和快速傅里叶点数，计算8个调制频率对应的快速傅里叶输出幅值；最后将8个频率所对应的幅值进行联合运算，得到符号解调后每比特对应的软信息。该方法能够解决8FSK调制通信系统接收端的软判决解调问题，显著提升接收端纠错编码的译码性能。

摘要： 本发明属于信道编译码技术，提供一种8PSK调制下维特比软判决译码软信息提取方法。本发明通过选取两个与接收符号距离最近的星座图中基准信号，并将选取的基准信号与接收符号的距离在两个基准信号连线上作投影来近似计算解调输出软信息，然后对计算得到的解调输出软信息作均匀量化，实现8PSK调制下解调输出软信息的提取，以实现维特比软判决译码。相比于硬判决译码，本发明在较低计算复杂度下显著提高了译码性能。

摘要： 本发明提供一种多进制部分响应CPM信号的软判决译码器。包括：加比选模块，可靠性矩阵更新单元，状态挑选模块，第一延时模块,第二延时模块，软判决输出模块。所有路径的分支度量、调制指数同步信号输入加比选模块，加比选模块计算出每个状态的幸存路径序号和竞争路径序号，以及幸存路径与竞争路径的度量差(简称路径度量差)并输出至可靠性矩阵更新单元，计算每个状态的累积度量并输出至状态挑选模块。状态挑选模块找出所有状态中累积度量最大的状态。软判决输出模块计算所有符号的似然比(多进制的似然信息)并输出。这种译码器能够适用于多进制CPM信号的软判决译码；适合高速译码。

摘要： 本发明公开了一种原始比特错误率感知的译码软判决延迟降低方法。为了保证数据存储可靠性，LDPC采用基于对数似然比信息的软判决译码算法，具有较强的译码纠错能力。但是在译码判决过程中，频繁地对比特信息进行判决，引起高的判决延迟。本发明首先根据当前LDPC译码结果获取原始比特错误率的变化信息。然后根据比特错误率的变化信息，在下次译码判决过程中，直接将比特的对数似然比信息迭代更新至目标值后再执行判决操作，以降低冗余的判决次数，进而降低软判决译码判决延迟。

摘要： 本发明公开了一种面向QC‑LDPC码的高性能软判决译码方法，主要解决现有算法译码性能差与不易实现的问题。其实现方案为：根据乘性因子的值与信噪比有关的特性，对信噪比和乘性因子之间的关系进行MATLAB仿真，得到信噪比与乘性因子的对应关系；将对应关系进行最小二乘曲线拟合，得到乘性因子与信噪比的关系式α(s)；在译码迭代过程中，利用乘性因子α(s)及最小和译码算法更新校验节点消息；然后更新变量节点消息；结合校验节点更新信息和变量节点更新信息对译码消息进行判决；在达到最大迭代次数后，停止译码，输出译码结果。本发明提高了QC‑LDPC码的译码性能，便于实现，可用于对信息传递可靠性要求较高的通信系统场景。

摘要： 本发明公开了一种基于软判决译码的非正交多址接入串行干扰消除方法，解决了串行干扰消除技术可靠性差的问题。实现步骤为：利用信道编码对功率域用户编码，得到编码信号；通过二进制频移键控调制方法对编码信号进行调制，得到调制信号；利用叠加编码技术对调制信号分配功率并叠加，得到发送信号；发送信号经信道得到接收信号；对接收信号进行信道均衡；根据信道增益确定串行干扰消除的译码顺序；利用软判决译码和串行干扰消除方法得到目标用户的估计信号。本发明基于软判决译码技术，充分利用了接收信号中信道差错统计特性的信息，与串行干扰消除相结合，提高了非正交多址接入系统的可靠性。用在多用户非正交多址接入系统下行链路。

摘要： 本发明属于信道编译码技术，提供一种8PSK调制下维特比软判决译码软信息提取方法。本发明通过选取两个与接收符号距离最近的星座图中基准信号，并将选取的基准信号与接收符号的距离在两个基准信号连线上作投影来近似计算解调输出软信息，然后对计算得到的解调输出软信息作均匀量化，实现8PSK调制下解调输出软信息的提取，以实现维特比软判决译码。相比于硬判决译码，本发明在较低计算复杂度下显著提高了译码性能。

摘要： 本发明公开了一种基于Chase‑Pyndiah算法的Zipper码自适应软判决译码方法，包括：对当前译码窗口中Zipper码的实部块和虚部块的译码信息进行初始化；确定当前译码窗口中每行分量码的不可靠位置数，并进行译码；更新每个比特的外信息值并根据映射关系进行实部块与虚部块的信息交换，以完成一次迭代；根据更新后每个比特的外信息值获得当前译码窗口下一次迭代时的先验值，并进行下一次迭代；当达到预设的最大迭代次数后，译码器输出目标码字块的译码结果；将译码窗口滑动至包含下一个码字块，以对下一个码字块进行译码。本发明充分利用了信道信息及软信息，动态自适应地调整不可靠位置数，达到了Zipper码软译码在复杂度和性能之间的折中，有效降低了复杂度。

摘要： 本公开实施例公开了一种DNA存储的软判决信息译码方法及编码方法。其中，DNA存储的软判决信息译码方法，包括：对获取的测序数据中的测序序列进行聚类；对每个聚类求得一个一致性序列，得到多个一致性序列，将一致性序列中每个碱基记录的多序列比对的支持度作为一致性序列上每个碱基的质量值；将多个一致性序列按照序列索引排列，得到解码矩阵块；对所述解码矩阵块进行译码。通过对测序序列求一致性序列，去掉了大部分随机错误，再利用多序列比对的支持度对剩余错误进行预测和排序，充分挖掘测序信息提高了预测准确度，降低了预测的计算复杂度，实现的软判决译码使得纠错能力大大提升，保障DNA存储能够应用在更大的数据规模同时具有更强的保真性。