卷积码的译码算法研究

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1、西安电子科技大学硕士学位论文卷积码的译码算法研究姓名：李校娟申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：陈彦辉20100101摘要自P.Elias首次提出卷积码编码以来，这一编码技术至今仍显示出强大的生命力，如以卷积码为基础发展起来的Turbo码和分组卷积码等。未来的无线通信系统需要宽带、高速的系统性能来满足诸如数据、声音、图像之类的高质量多媒体传输业务，这必将导致更多高性能信道编码技术的出现。本文主要对卷积码的译码算法进行基础性研究。首先介绍了数字通信的基本结构，强调了信道编码在通信系统中的重要地位，指出卷积码是一种经典码。其

2、次，详细介绍了卷积码的基本原理，主要是BCJR译码算法，并对Max-log-MAP、MAP等译码算法进行误码性能仿真。另外重点对卷积码(1，15/13)的Max-log-MAP译码器的FPGA实现进行设计。文中引入了滑动窗（预热窗和运算窗），预热窗为运算窗提供相对可靠的后向递推初始值，这样的做法在减小译码延时的同时也提高了译码的正确性。另外，分支转移概率和前向递推值在存储时采用了四个RAM轮流读写、分时复用的方法，有效地节约了硬件资源。最后，本文初步探索了和积算法（SPA）在卷积码中的应用，给出了迭代SPA译码和递推SPA译码模型，

3、并分别对具有二个或更多个移位寄存器的若干卷积码进行仿真分析。关键词：卷积码BCJRMax-log-MAP和积算法AbstractConvolutionalcodehasshownitsgreatadvantagessinceitwasproposedbyP.Elias.BlockconvolutionalcodesandTurbocodesaretwotypicaltypesonthebasisofconvolutionalcodes.Inthefuture,thewirelesscommunicationsystemwillnee

4、dbetterperformancetomeetthedevelopmentofcommunicationbusiness,whichwillleadmorecodeswithbettererrorperformancetoappear.Thedecodingalgorithmsofconvolutionalcodesaremainlyresearchedinthisthesis.Firstly,thebasicarchitectureofdigitalcommunicationisintroduced,andchannelcodi

5、ngismainlyintroducedasanimportantpartofthebasicarchitecture.Convolutionalcodeisaclassictypeofcodeandhasbeenusedinerrorcontrolfieldswidely.Secondly,theprincipleofconvolutionalcodesandthedetailedderivationofdecodingalgorithmofBCJRarestated,andtheerrorperformancearesimula

6、tedandanalyzedunderdifferentdecodingalgorithmssuchasMax-log-MAP,MAP.Thirdly,theMax-log-MAPdecoderforconvolutionalcode(1,15/13)isdesignedundertheplatformoftheFPGA,inwhichtheconceptofSliding-Window(includingPre-warmingWindowandComputingWindow)isintroducedandtimedivisionm

7、ultiplexingofstorageareadoptedinordertoshortendecodingdelayandsavehardwareresourceseffectively.Finally,preliminaryexplorationoftheapplicationofSPAinconvolutionalcodesismadeinthisthesis.IterateSPAdecodingmodelandnon-iterateSPAdecodingmodelareproposed.Furthermore,several

8、convolutionalcodeswithtwoormoreshiftregistersaresimulatedrespectively.Keywords：ConvolutionalCodesBCJRMax-log-MAPSum-P