基于原模圖LDPC碼的聯(lián)合信源信道編譯碼系統(tǒng)的編碼速率匹配問題的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、長期以來,香農(nóng)的信源信道分離編碼的設(shè)計觀點占據(jù)了編碼領(lǐng)域的主導(dǎo)地位。但它存在的諸多局限性使得它并不適用于當(dāng)前的實際通信系統(tǒng),因此,聯(lián)合信源信道編譯碼(Joint Source-Channel Coding,JSCC)系統(tǒng)逐漸被人們所關(guān)注。
  在眾多的聯(lián)合編譯碼系統(tǒng)中,利用低密度奇偶校驗(Low-Density Parity Check,LDPC)碼作為信源編碼與信道編碼碼型的聯(lián)合信源信道編譯碼系統(tǒng)以其低功耗的優(yōu)異性能脫穎而出。由

2、于原模圖LDPC碼性能優(yōu)秀、結(jié)構(gòu)簡單且便于硬件實現(xiàn),因此利用原模圖LDPC碼替代了傳統(tǒng)LDPC碼的聯(lián)合信源信道編譯碼系統(tǒng)的誤碼率(Bit Error Rate,BER)性能可以被進一步改善。
  由于聯(lián)合信源信道編譯碼是考慮通信系統(tǒng)整體匹配優(yōu)化的設(shè)計方法,因此,聯(lián)合信源信道編碼速率匹配是設(shè)計與優(yōu)化聯(lián)合信源信道編譯碼系統(tǒng)的關(guān)鍵因素之一。雖然率失真層面的聯(lián)合信源信道聯(lián)合編譯碼系統(tǒng)的編碼速率匹配已經(jīng)得到部分解決,但在BER測量系統(tǒng)上的研

3、究尚且不足。因此,本文從系統(tǒng)優(yōu)化的設(shè)計觀點出發(fā),探討基于原模圖LDPC碼的聯(lián)合信源信道編譯碼系統(tǒng)的編碼速率匹配問題,以提高系統(tǒng)的BER性能。
  本文首先在總碼率一定的情況下,考慮信源編碼碼率、信道編碼碼率與信源屬性、信道狀態(tài)的匹配,并提出了考慮信源熵值與信道狀況的自適應(yīng)速率分配方式。仿真結(jié)果證明,自適應(yīng)編碼速率分配方式在低信噪比區(qū)域與高信噪比區(qū)域均能獲得較佳的性能,并且將系統(tǒng)對信源統(tǒng)計特性的依賴性部分轉(zhuǎn)移到對系統(tǒng)編碼速率的設(shè)計上

4、,增強系統(tǒng)魯棒性。
  其次,對基于原模圖LDPC碼的信源信道聯(lián)合編譯碼系統(tǒng)的信源統(tǒng)計特性與信源編碼速率的匹配標準做了更深層的探討。本文通過一種預(yù)測信源原模圖LDPC碼譯碼收斂性能的外信息轉(zhuǎn)移(Extrinsic Information Transfer, EXIT)算法,得到給定信源編碼速率下的以信源熵值為度量的譯碼門限值。借助該門限值,本文揭示了信源統(tǒng)計特性與信源編碼速率的匹配標準。通過系統(tǒng)仿真證明,該匹配標準能夠?qū)ο到y(tǒng)地板區(qū)

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