卷积码基于逃逸机制的次优译码-论文.pdf

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1、第4期电子学报VoJ．42No．42014年4月ACrAELECI’RONICASINICAApr．2014卷积码基于逃逸机制的次优译码彭万权，张承畅，冯文江(1．重庆工程职业技术学院，重庆400037；2．重庆大学通信工程学院，重庆400044)摘要：本文借助降排序、动态选择器和矢量寄存器等模块，提出了一种卷积码M算法的矩阵实现方案，设计了一种具有并行处理能力的单一结构译码器．M算法容易陷入次优的局部搜索区域，本文利用快检卷积码的快检特性，结合低密度校验码的核加运算和蔡氏算法的最近邻域扩展思想，建立了一种低开销的逃逸机制，帮助译码器快

2、速摆脱局部最优解．仿真实验表明，基于逃逸机制的改进算法可获得约0．8db的额外增益，充分证明了算法的可行性和有效性．关键词：卷积码；维特比算法；M算法；蔡氏译码；逃逸机制中图分类号：TN911．22文献标识码：A文章编号：0372—2112(2014)04．0828—05电子学报URL：http：／／www．罚删ma1．org．cn1301：10．3969／j．issn．0372-2112．2014．04．032SuboptimumDecodingofConvolutionalCodesBasedonEscapeMechanismPEN

3、GWan．quan，ZHANGCheng-chang2，FENGWen—jiang(1．鲥VocationalInstituteof西∞而，∞400037，；2．CorrmmnicationEngineeringofChongqing，Chongqing4OO044，Ch／na)Ab．~raet：Withthehelpofsomemodulessuchasdescendingsort，variable~lectorandvectorregister，thepaperpresentsamatlicesschemeofM-algorithm

4、，anddesignsasinglestructuredecoderwiththeparallelprocessingability．M-algorithmiseasytogetintothesuboptimumlocalresearcharea，bycombiningthebox-plus-operationofLDPCandthenearestneighborideaofChase~orithm，aquick-look-incsmvolutionalcodewhichhasthespecialtyoffastdetectionisu

5、sedtoestablishalow-costescapemecha—nism，anditcanfreedecoderfromlocaloptimafaster．ThesimulationresultsdemonstratethattheimprovedescapemechanismbasedalgorithmCanobtainanadditionalgainof0．8dB，itfullyprovesthefeasibilityandvalidityofalgorithm．Keywords：convolutionalcodes；Vite

6、rbialgorithm；M-algorithm；Chasedecoding；escapemechanism复杂度，一些学者提出各种次优译码算法，例如在栅格1引言图上向前搜索时仅保留M条具有较高似然度路径的M卷积码是差错控制编码的一种，可获得半无限长的算法_2J，以及根据信道条件动态调整M值的自适应维线状记忆链，具有优良的距离特性，包括可正交码、快检特比算法I3,4』．M算法及其改进算法仅在格栅图的局部卷积码、凿孔卷积码、咬尾卷积码、网格编码调制、递归区域进行搜索，一旦搜索过程偏离正确轨道，将会导致系统卷积码以及计算机搜索得到的随机卷积

7、码等诸多陷入局部最优解，虽然M值越小，译码器复杂度越低，亚类．卷积码的译码算法包括大数逻辑译码、序列译码但陷入局部最优解的概率会越大，摆脱的耗时会越长，和Viterbi译码等，其中Viterbi译码算法¨1J借助栅格图，之后对M算法的改进研究多是围绕如何解决这一矛盾通过计算局部时问的分支度量获取总体时间的路径度展开[51．量，可逼近最优译码．从整个时间轴上看，Viterbi算法是M算法通过路径度量降排序，择优选择幸存路径，分而治之的，但具体到当前时间点，须对所有状态节点这本身可一定程度降低陷入局部最优解的概率，所以对的路径进行全局搜索，

8、仍属于穷举模式，导致译码器的M算法的改进主要归结为如何快速有效摆脱局部最优计算复杂度与卷积码的约束长度呈指数增长．为了降低解，基于此，本文通过引入一种快检卷积码_6J，利用其快收稿日期：2013-04-01