基于规范最小和与球形译码的RS码译码性能研究

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Reed-Solomon(RS)码是一种非二进制的循环纠错码,不仅具有纠正随机错误的能力,还具有较强的纠正突发错误的能力,被广泛应用于移动通信、卫星通信、磁记录设备以及数字音频和视频传输等领域。RS码的硬判决编码以及译码算法被视为代数理论与工程实现的完美结合,目前RS码实际应用中使用的译码算法一般为硬判决算法。然而,硬判决译码由于没有充分地利用信道输出的软信息而损失一定的译码增益。因此,研究RS码软判决译码算法具有重要的理论意义及应用价值。本文主要研究RS码的软判决译码算法,重点研究了自适应置信度传播译码(ABP)算法,详细分析了该算法的优缺点。基于规范最小和与球形译码,给出了更有效的译码算法。本文大体的工作安排如下:1.概述了RS码的代数基础,总结了RS码的一些重要的特性,分析了RS码时域和频域编码的原理,阐述了RS码二进制图样映射的方法。2.在分析RS传统译码算法的基础上,详细讨论了ABP算法。首先,分析了ABP算法的译码复杂度,并总结了目前ABP算法改进算法的类型;其次,利用规范化最小和理论(NMSA),优化了ABP算法比特更新步骤中外部信息的计算公式,给出了一种新的改进算法;最后,对给出的改进算法进行仿真比较,仿真结果表明改进算法在译码复杂度方面得到明显的改善。3.详细地讨论了ABP-OSD算法、ABP-BIAS-BMA算法以及ALLR-ABP-OSD算法,结合ABP算法在译码性能方面和球形译码SD(SphereDecoding)在译码复杂度方面的优点,将ABP算法和SD算法进行级联,给出了一种新的级联方法ABP-SD译码算法。仿真结果表明,ABP-SD译码算法在保持高译码性能的同时有效地控制了译码复杂度。
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