RA碼的BP譯碼算法及應用研究.pdf

1、重復累積(Repeat-Accumulate，RA)碼是一類接近Shannon限的糾錯編碼，憑借其優(yōu)異的性能和低編譯碼復雜度，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及其反函數，因此運算復雜度還是較高的。最小和算法被引入RA碼之后，以性能降低為代價換取復雜度的降低，但只適用于誤碼率要求

2、不高的場合。故研究適用于RA碼的既能保證性能又能降低復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BP譯碼算法。該算法的基本思想是：在經典BP算法的基礎上利用每次BP迭代的中間結果，在這一次BP迭代之后按照一定策略對硬判決結果翻轉其中的一個或多個最不可靠位，以期得到合法碼字。該算法不破壞BP迭代的基本結構，而是通過減少迭代次數來降低譯碼復雜度。理論分析表明，在滿足校驗矩陣無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果出現(xiàn)一個不合法碼位的情況，從而提前結束迭代。復雜度分析表明，經典BP算法單次迭代的運算復雜度與信息序列長度k成線性關系，可表示為O(d)；而本文所提出的算法附加在單次BP迭代之后的復雜度遠低于經典BP算法單次迭代的運算復雜度。仿真實驗結果表明，該算法能有效降低系統(tǒng)碼的運算復雜度，且不會降低譯碼性能，但應用于非系統(tǒng)碼時僅適用于碼長很短的情況。在RA碼的應用方面，本文提出了一種將RA碼應用于單跳無線傳感器網絡