卷積碼和Turbo碼的聯(lián)合信源信道譯碼.pdf

1、香農的信源—信道分離定理論述了在不計碼長和編譯碼復雜度的限制并且信源為靜態(tài)等條件下,信源和信道可以分別進行優(yōu)化設計達到最優(yōu)性能。然而,這沒有考慮到現(xiàn)實中的無線信道和對時延有嚴格要求的實用背景。隨著現(xiàn)代通信系統(tǒng)的發(fā)展,分別考慮信源編碼信道編碼,已經(jīng)無法滿足高效可靠傳輸信息的需求。通過信源信道聯(lián)合譯碼(JSCD),可以充分利用信源編碼和信道編碼的殘留冗余,顯著提高譯碼的性能,已成為當今編譯碼領域中的研究熱點。隨著無線技術和多媒體服務的融合,

2、高壓縮率數(shù)據(jù)的可靠傳輸日益成為現(xiàn)代通信中的重要課題。針對這些通信中的現(xiàn)實需求,論文提出了多種用于有噪信道不等長編碼信源傳輸?shù)穆?lián)合譯碼糾錯方案。多路信源復接是現(xiàn)代寬帶無線通信中非常常用的技術,論文首先提出了一種多路不等長編碼信源復接情況下的聯(lián)合譯碼方法,合理利用了多路信源的先驗信息以增強信道譯碼性能。和目前針對單一信源的聯(lián)合譯碼的研究相比,論文提出的多信源聯(lián)合譯碼方法更貼近實際應用。該方法原理上推廣了Viterbi譯碼算法,形成一個需要兼

3、顧信道編碼序列流的最優(yōu)路徑與多路信源編碼狀態(tài)轉移樹的最大先驗概率譯碼算法。實驗結果表明,針對Markov信源,該方法比不利用先驗信息的普通Viterbi譯碼算法有大約1.5dB的性能提升。由于不等長信源編碼(VLCs)所固有的易于誤碼擴散的弱點,傳統(tǒng)的糾錯編碼并不能高效地解決其差錯控制問題。為此,論文提出了一種基于雙樹構造的不等長編碼信源的符號約束聯(lián)合譯碼糾錯方案。通過充分利用信源編碼殘留冗余,明顯降低了誤比特率;同時,采用VLCs雙樹

4、源的構造方法,有效地抑制了VLCs的錯誤傳播;不僅如此,通過將最優(yōu)的最大后驗概率(MAP)譯碼算法轉化為“符號約束”的聯(lián)合譯碼方法,極大地降低了誤符號率。實驗結果表明,針對在AWGN信道下傳輸?shù)牟坏乳L編碼信源,當誤符號率降到0.01時,本文提出的算法比普通的比特約束MAP算法和符號約束的MAP算法分別有將近0.5dB和0.7dB的性能增益。Turbo碼綜合了分組碼和卷積碼的構造思想,無論在AWGN信道還是在衰落信道中,Turbo碼都有很