RA碼的BP譯碼算法及應(yīng)用研究.pdf

1、重復(fù)累積(Repeat-Accumulate，RA)碼是一類接近Shannon限的糾錯(cuò)編碼，憑借其優(yōu)異的性能和低編譯碼復(fù)雜度，吸引了許多研究人員的注意。 目前，RA碼主要采用置信傳播(Belief Propagation，BP)算法進(jìn)行譯碼，可得到優(yōu)越且穩(wěn)定的性能。但是，BP算法在每次迭代中都要用到雙曲正切函數(shù)及其反函數(shù)，因此運(yùn)算復(fù)雜度還是較高的。最小和算法被引入RA碼之后，以性能降低為代價(jià)換取復(fù)雜度的降低，但只適用于誤碼率要求

2、不高的場(chǎng)合。故研究適用于RA碼的既能保證性能又能降低復(fù)雜度的譯碼算法具有重要的意義。 本文提出一種基于WBF策略的改進(jìn)BP譯碼算法。該算法的基本思想是：在經(jīng)典BP算法的基礎(chǔ)上利用每次BP迭代的中間結(jié)果，在這一次BP迭代之后按照一定策略對(duì)硬判決結(jié)果翻轉(zhuǎn)其中的一個(gè)或多個(gè)最不可靠位，以期得到合法碼字。該算法不破壞BP迭代的基本結(jié)構(gòu)，而是通過(guò)減少迭代次數(shù)來(lái)降低譯碼復(fù)雜度。理論分析表明，在滿足校驗(yàn)矩陣無(wú)完全相同的兩列或多列的條件下，該算法

3、有很大的概率能正確處理硬判決結(jié)果出現(xiàn)一個(gè)不合法碼位的情況，從而提前結(jié)束迭代。復(fù)雜度分析表明，經(jīng)典BP算法單次迭代的運(yùn)算復(fù)雜度與信息序列長(zhǎng)度k成線性關(guān)系，可表示為O(d)；而本文所提出的算法附加在單次BP迭代之后的復(fù)雜度遠(yuǎn)低于經(jīng)典BP算法單次迭代的運(yùn)算復(fù)雜度。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該算法能有效降低系統(tǒng)碼的運(yùn)算復(fù)雜度，且不會(huì)降低譯碼性能，但應(yīng)用于非系統(tǒng)碼時(shí)僅適用于碼長(zhǎng)很短的情況。在RA碼的應(yīng)用方面，本文提出了一種將RA碼應(yīng)用于單跳無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)