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《卷積碼的譯碼方法分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、卷積碼的譯碼方法分析邢慶君,王云鶴,劉玉君(信息工程大學(xué)信息工程學(xué)院,河南鄭州450002)摘要:為了在實(shí)際中更好地利用卷積碼的優(yōu)異性能,文章從應(yīng)用角度出發(fā),對(duì)卷積碼的譯碼方法進(jìn)行了分析,給出了在不同的情況下,如何利用各種譯碼方法,得到理論性能和實(shí)際應(yīng)用的最佳結(jié)合。同時(shí)對(duì)維特比譯碼算法中量度值的計(jì)算提出了一種改進(jìn)算法,該改進(jìn)算法有效地提高了卷積碼的譯碼速度。關(guān)鍵詞:大數(shù)邏輯譯碼;維特比譯碼;序列譯碼;網(wǎng)格圖;樹圖中圖分類號(hào):TP91112文章編號(hào):1671-0673(2004)01-0033-04文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:AAnalysisonDecodi
2、ngMethodsofConvolutionalCodesXINGQing2jun,WANGYun2he,LIUYu2jun(InstituteofInformationEngineering,InformationEngineeringUniversity,Zhengzhou450002,China)Abstract:Inordertopracticallyutilizetheexcellentperformanceofconvolutionalcodes,severaldecodingmethodsofconvolutionalcodes
3、areanalyzedinthepaperfromtheapplicationangle,andthewaysarepre2sentedtoutilizedifferentkindsofdecodingmeansindifferentconditionstoobtainthebestperfor2mance1Atthesametime,theauthorsputforwardakindofimprovedalgorithmforthemetriccalculationofViterbidecodingtoachieveeffectiveimp
4、rovementinthedecodingspeedofconvolutonalcodes.Keywords:majoritylogicdecoding;viterbidecoding;sequentialdecoding;trellisdiagram;treediagram內(nèi)(幾十位)能有1dB～2dB的譯碼增益。卷積碼的概率譯碼通常能夠獲得最佳或次最佳譯碼方法(最大似然譯碼)所獲得的性能,對(duì)這類碼要求有較大的自由距離等特性,通常由計(jì)算機(jī)搜索得到。下面介紹卷積碼的幾種譯碼方法。1引言1948年香農(nóng)提出了噪聲信道編碼理論,其核心是通過適當(dāng)?shù)木?/p>
5、碼后,當(dāng)信息傳輸率小于信道容量時(shí),能夠高效無誤地傳輸。此后數(shù)字通信中的信道編碼,無論是在理論上還是在實(shí)踐上都得到快速的發(fā)展。由于卷積碼的優(yōu)異性能,其在衛(wèi)星通信、空間通信和移動(dòng)通信等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。卷積碼的各碼元之間均有約束關(guān)系,如何利用各碼元之間的約束關(guān)系進(jìn)行譯碼,人們構(gòu)造了多種譯碼方法,不同的譯碼方式產(chǎn)生不同的碼元距離特性,因而就會(huì)有不同的性能。卷積碼主要分為代數(shù)譯碼和概率譯碼兩類。代數(shù)譯碼中通常利用大數(shù)邏輯譯碼的自正交碼和可正交碼來完成,該類碼構(gòu)造容易,碼類較多,且譯碼器構(gòu)造簡(jiǎn)單,通常在約束長(zhǎng)度2卷積碼的代數(shù)譯碼對(duì)卷積碼來說,代數(shù)譯碼
6、的主要方式是大數(shù)邏輯譯碼(又稱門限譯碼),該譯碼方法曾是卷積碼第一種實(shí)用譯碼方法。相對(duì)于概率譯碼的維特比譯碼和序列譯碼來說,性能差一些,但由于設(shè)備簡(jiǎn)單,譯碼速度快,其約束長(zhǎng)度可取大一些,并且可利用交織、擴(kuò)散等技術(shù),適用于突發(fā)錯(cuò)誤信道等優(yōu)點(diǎn),所以在某些情況下,仍不失其實(shí)用性,主要用于誤碼率低的系統(tǒng)卷積碼和類似系統(tǒng)卷積碼的內(nèi)快檢碼收稿日期:2003-06-09作者簡(jiǎn)介:邢慶君(1974-),男,黑龍江齊齊哈爾人,信息工程大學(xué)碩士研究生,主要研究方向?yàn)樾诺谰幋a、信號(hào)與信息處理。34信息工程大學(xué)學(xué)報(bào)2004年(非系統(tǒng)卷積碼的子生成元只差一項(xiàng))和部分非
7、系統(tǒng)卷積碼。其譯碼基本原理是利用監(jiān)督矩陣求出伴隨式,并且從伴隨式分量中直接或通過線性組合構(gòu)成J個(gè)正交監(jiān)督和式組,構(gòu)成正交碼或可正交碼,然后通過大數(shù)邏輯判決逐位進(jìn)行譯碼,可以糾正J/2(截尾取整)個(gè)錯(cuò)誤。如果為了消除錯(cuò)誤比特所代來的影響,可以采用反饋?zhàn)g碼進(jìn)行糾正,然而超過了糾錯(cuò)范圍能力時(shí),反饋?zhàn)g碼有誤差傳播現(xiàn)象。為了防止誤差傳播,也可以采用定譯碼,但其糾錯(cuò)性能也相應(yīng)地下降了。是通常所說的硬判決。而在離散無記憶信道中(DMC),軟判決譯碼器采用的是歐氏距離,其可信度最高者為幸存路徑。通常軟判決譯碼器比硬判決譯碼器的性能要好2dB～3dB,并且其譯
8、碼結(jié)構(gòu)并不比硬判決復(fù)雜。雖然維特比譯碼的性能達(dá)到了最佳,但其復(fù)雜性隨約束度指數(shù)增加的局限性,限制了其誤碼率不能達(dá)到很低。在誤碼率要求不高的衛(wèi)星通信和其它通信系統(tǒng)中,
