Rayleigh信道上比特交织_迭代译码的格码调制
信道编译码技术
信道编译码技术信道编码与解码技术（Channel Coding and Decoding）是数字通信领域的一个重要技术，其作用是提高数据传输的可靠性和安全性。
在数字通信中，信道（Channel）指的是信号在传输过程中可能遭受到的各种扰动，如噪声、衰落、多径等。
这些扰动会使信号发生失真，使接收端无法正确解读信号。
为了保证数据能够正确地传输，需要采用信道编码技术对原始数据进行编码和解码，以实现数据的纠错和校验。
信道编码的原理是通过在信号中添加冗余信息，使得即使在信道受到扰动的情况下，接收端仍能够正确还原出原始信号。
这种冗余信息一般是一些校验码或纠错码，它们能够使得接收端检错并纠正信号中的错误位。
常见的信道编码方案有卷积码、海明码、BCH码、RS码等。
卷积码是一种线性编码，其原理是通过将输入数据与一个预定义的信道决策器进行卷积运算，得到一个编码后的序列。
在接收端，利用与发送端相同的决策器对编码序列进行解码，得到原始数据。
卷积码的主要缺点是码长较短，冗余信息较少，因此在高信噪比的信道中表现良好，但在低信噪比下表现不佳。
BCH码是一种多项式编码，其原理是将信息序列看作一个多项式，通过除法得到余数，将余数作为纠错码添加到信息序列中，得到一个编码序列。
在接收端，利用BCH解码器进行解码，可以检测并纠正多个错误位。
BCH码适用于低速率的数字通信系统和存储系统中。
信道编码技术对于提高数字通信的可靠性和安全性至关重要。
各种编码方案都有其特点和适用范围，我们需要根据实际应用场景选择适合的编码方案。
下面我们来深入了解一下信道编码的相关概念和性质。
1. 码率与编码效率信道编码系统中，码率是指源码经过信道编码后变成的码字的速率，通常用R表示，单位为咪比特/秒（Mbits/s）。
编码效率是指码率与信源熵率之比，即R/H(X)，表示利用编码所能达到的信息传输效率。
编码效率越高，表示可以用更少的码字传输更多的信息，同时也意味着在相同的信道条件下，可以得到更高的传输速率。
8psk在rayleigh信道误码率代码
8PSK（8-Phase Shift Keying）是一种调制方式，常用于数字通信中。
它采用8种不同的相位来表示数字信号，每个相位代表3个比特。
在Rayleigh信道中，由于多径效应的存在，传输信号会受到衰减和相位偏移的影响，从而导致误码率的增加。
针对8PSK在Rayleigh信道中的误码率问题，可以通过编码和解调技术进行优化，从而提高系统的性能和可靠性。
一、8PSK调制原理8PSK调制方式采用8种不同相位来表示数字信号，每个相位代表3个比特，因此在相同的带宽下可以传输更多的信息。
通过调制器将数字信号转换成相位信号，然后经过发射机输出到信道中进行传输。
二、Rayleigh信道特点Rayleigh信道是一种常见的无线传播信道模型，其特点是具有多径效应、衰落快速等特点。
多径效应会导致信号的传播路径较多，信号受到的干扰较大，衰落快速使得信号的强度会快速减小。
这些因素都会对信号的传输和接收造成影响，从而增加了误码率。
三、8PSK在Rayleigh信道中的误码率分析1. 8PSK信号在Rayleigh信道中的传输会受到衰减和相位偏移的影响，从而导致接收端在解调时难以正确判断信号的相位，造成误码率的增加。
2. 由于Rayleigh信道的特点，信号会受到多径效应的影响，引入多径干扰，使得接收信号的时域和频域特性发生变化，进而影响解调性能。
3. 由于信号的衰减快速特点，信号的强度会在传输过程中快速减小，使得接收信号的能量较低，易受噪声干扰，进而增加信号的误码率。
四、减小8PSK在Rayleigh信道中的误码率的方法1. 引入差分编码技术：通过在调制前对数据进行差分编码，可以在一定程度上增强信号的鲁棒性，减小误码率。
差分编码可以将相邻符号之间的关联性进行编码，减小相位变化，提高信号的解调性能。
2. 采用误差纠正编码：引入一定的差错检测和纠正编码技术，例如CRC、RS码等，可以在一定程度上提高系统的可靠性和抗干扰能力，从而减小误码率。
比特交织编码调制迭代译码联合迭代载波相位和信道估计算法
ｓｏ ｅａ ｏｉ ｍ ｃｎ ｇｔｈ ｅ ｏｍ ｎ ｅｏ ｌ ０ ５ｄ ｏ ｅ ａ ｅｉ ａ ｏｅ ｎ ａ ｆ ｃｖｌ ｅｔ ｔ ｅｐ ａｅ ｈｗ ｔ ｌ ｒｈ ａ ｅ ｔｅｐｒ ｒ ａ ｃ ｎｙ ． Ｂ ｌ ｒｔ ｎ ｔ ｄｌ ｎ ，ａ ｄｃｎｅ ｅｔ ｅ ｓｍａ ｔ ｈ ｈ ｇ ｔ ｆ ｗ ｈ ｈ ｅ ｉ ｙ ｉ ｅｈ ｓ
关键词 ： 比特交织编码调 制迭代译码 ；６ Ｐ Ｋ信 号 ； １Ａ Ｓ 相位估计 ； 信道估计 ； 最大似 然估计
中 图分 类 号 ： Ｎ １ Ｔ ９１ 文献标志码 ： Ａ
Ｉｅ ａ ｉ ｅ ｃ ｒ ｉ ｒ ｐｈ ｓ ｎ ｃ ｎ ｌｅ ｔｍ ａ ｉ ｎ ａ ｇ ｒ ｔ ｍ ｎ ＣＭ ・ Ｄ ｔ ｒ ｔｖ ａ ｒ ｅ ａ ｅ ａ ｄ ｈａ ｎｅ ｓ ｉ ｔｏ ｌ ｏ ｉｈ ｉ ＢＩ Ｉ
Ｊｕ ｎ ｌ ｆＣ ｍｐ ｔｒＡｐ ｌ ａｉｎ ｏ ｒａ ｏ ｕｅ ｐｉ ｔ ｓ ｏ ｃ ｏ
Ｉ Ｓ ０ １ ９ ８１ Ｓ Ｎ ｌ０ ．０
２ １． ４Ｏ ０２ ０ ． １
计算机应 用，０ ２ ３ （ ）９ ６— ４ ２ １ ，２ ４ ：４ ９ ８ 文 章编号 ：０ １ ０ １２ １ ） — ９ ６— ３ １０ —９ ８ （ ０２ ０ ０４ ０ ４
ｃａ ｎｌ ｓｍａｏ ；Ｍａｉｕ ｉｅｈｏ ＭＬ ｓｍ ｔ ｎ ｈｎ ｅ ｅｔ ｔｎ ｉ ｉ ｘ ｍ Ｌｋｔ ｏｄ（ ）ｅｔ ａ ｏ ｍ ｉ ｉ ｉ
０ 引 言
比特 交 织 编 码 调 制 （ ｉＩｔｒ ａｅ ｏ ｅ－ ｄ ａｏ ， Ｂｔｎｅｌ ｖｄ Ｃ ｄｄＭｏｕ ｔ ｎ － ｅ ｌ ｉ
ＣＵＩＰ ｎ — ｕ ’ Ｙ ｅ ｇｈ ｉ ＡＮＧ —ｏ ｇ Ｅ Ｙｕ ｈ ｎ ，Ｚ ＮＧ ａ ｇｆｎ Ｘｉｎ — ｇ ｅ
比特交织编码调制迭代译码联合迭代载波相位和信道估计算法
比特交织编码调制迭代译码联合迭代载波相位和信道估计算法摘要:针对16apsk信号，提出一种比特交织编码调制迭代译码(bicm.id)联合迭代载波相位和信道估计算法。
该算法基于最大似然估计算法，利用bicm.id译码产生的硬判决信息，通过迭代的方式在相位估计、信道估计和译码之间交换信息，从而实现相位估计、信道估计和译码的联合处理。
仿真结果验证了算法的有效性，并给出了算法的适用范围。
在误码率为10-4时，该算法与理想性能曲线仅相差0.5db左右；算法能够估计的相差范围为[-20°,20°]。
关键词:比特交织编码调制迭代译码；16apsk信号；相位估计；信道估计；最大似然估计iterative carrier phase and channel estimation algorithm in bicm.idcui peng.hui*, yang yu.hong, zeng xiang.feng(institute of information engineering, information engineering university, zhengzhou henan 450002, chinaabstract:this paper proposed an iterative carrier phase and channel estimation algorithm for 16apsk in bicm.id. the algorithm was based on maximum likelihood estimation, which made use of thedecision information provided by the decoder and exchanged information between phase, channel estimation and decoder through iteration, so as to combine phase, channel estimation with decoder. simulation results show the algorithm is effective and give the range applied to the algorithm.this paper proposed an iterative carrier phase and channel estimation algorithm for 16apsk in bit.interleaved coded modulation with iterative decoding (bicm.id). the algorithm was based on maximum likelihood （ml） estimation, which made use of the decision information provided by the decoder and exchanged information between phase, channel estimation and decoder through iteration, so as to combine phase, channel estimation with decoder. the simulation results show the algorithmcan get the performance only 0.5db lower than the ideal one, and can effectively estimate the phase difference from -20 degree to 20 degree.is effective and the application scope of the algorithm has also been pointed out.key words:bit.interleaved coded modulation with iterative decoding(bicm.id); 16apsk signal; phase estimation; channel estimation; maximum likelihood (ml) estimation0引言比特交织编码调制(bit.interleavedcoded.modulation,bicm)［1-2］，通过在编码和调制之间引入比特交织器将纠错码和星座映射相结合，能够获取更高的分集度，改善比特误码率（bit error rate,ber)性能。
比特交织迭代译码系统的迭代控制
比特 交 织 迭 代 译 码 系统 的迭 代 控 制
宫丰奎 李兵兵 葛建华 刘 鹏
７０７） １０ １ （ 西安 电子科技 大学 ＩＮ 国家重点 实验 室 西安 Ｓ
摘 要
利用迭代 译码时的外部信 息交换 图特点 ，提 出了一种非常简单有效 的迭代控 制策略。首先通过外部信 息
交换图分析得 到一个有 关信噪 比的迭 代次数矢量 ，其 次系统根据估计信噪 比选择 对应值 ，从而 实现迭代 控制 。该 方案实现简单 ，同时也减少 了系统延迟 ，便于 分析系统性 能。 关键词 比特交织编码调制，迭代译码，外部信息交换 图，迭代控制 中图分类号 ：Ｔ １． Ｎ９ ９３ 文献 标识 码：Ａ 文章编号：１ ０．８ ６２ ０）９ １５ ．４ ０ ９５９ （０ ６０．６ ９０
ｃ ａ ｔＩ ｒｔ ｅｃ ｎｒ ｌ ｈ ｒ． ｔ ａ ｉ ｏ ｔｏ ｅ ｖ
１ 引言
比特交 织编码ｉ ￥ （ Ｉ Ｍ） ￣ Ｕ Ｃ ｌ及其迭代 译码 【 】 Ｂ ’ 以其高性 ’
能 、低 复杂度而成为一种通信领域 中极具竞争力 的编码调制 方案【。Ｈｕｎ ／在他 的博士论文 中，也详细研究 了 Ｂ Ｃ 迭 ４ 】 ａｇ５ Ｊ ＩＭ 代译码（ Ｉ Ｍ—Ｄ） Ｂ Ｃ Ｉ 系统应用于 无线通信时 的诸 多问题 ，取 得 了一些成果 。利用迭 代译码可以大大提高系统性能 ，迭代次 数越多 ，系统的渐进性能就越好 ，但迭代次数增加 ，必然会 增加复杂度 以及系统延迟 ，对系统 的时钟 要求也必然提 高，
代 次 数 矢 量 。信 噪 比间 隔 不 必 很 小 ，因 此 ，该 矢 量 长 度 很 小 。 （）将 该 矢 量 存 储 于 一 个 较 小 的单 元 形 成 查 找表 。（） ３ ４
通过信噪比估计算法估计信 噪 比，并以信噪 比间隔 量化 。
比特交织Turbo编码调制的8PSK符号映射
Ｂｉ－ｏ Ｓ ｍ ｂ ｌＭ ａ ｐ ｎ ｆ８ Ｋ ｏ ＴＣＭ ｔｔ － ｙ ｏ ｐ ｉ ｇ ｏ ＰＳ ｆ ｒ ＢＩ
ＤＩ ＮＧ ， Ｙｉ ＹＵＡＮ Ｃ ａ ． ｉ ＨＵＡＮＧ ｏ ｈ ｏ ｗｅ ， Ｔａ
０ 引 言
联合 编码 调制 是近年来 的一 大研究热 点 。为克 服 以欧 氏距 离最 大 为设 计 准 则 的 Ｔ Ｍ方 案 在 衰 落 Ｃ 信道下 性能不 太理想 的问题 ，ｅａｉ ｚｈ ｖ …提 出了 比特 交
织编码 调 制 （ ＩＭ） 通 过引 入 比特 交 织 器 ， 现 汉 ＢＣ ， 实 明距 离 的最 大化 。 随后 Ｃ ｉ ［ 系统 地 给 出 了 ＢＣ ａ ｅ２ ｒ Ｊ ＩＭ
Ａ ｓ ａｔ Ｂ ｓｄｏ ｈ ｅ ｌ ｌＯ ｒｔｃ ｏ Ｕ Ｐ ｎ ｔｅ ｓｓｅ ｔ ｉ ａｄ ｒ ｔ ｈ ｃ ｉ ｏｔｕ ｒｍ Ｔ ｂ ｎ ｏｅ ， ｅ ｂ ｔ ｃ ａｅ ｎｔｅｕ ￣ａ ｅｒｔｐｏｅｔ ｎ（ Ｅ ）ｏ ｈ ｙｔｍａ ｃｂｔ ｎ ￣ｉ ｃｅ ｋｂｔ ｕｐ ｔ ｏ ｕｏ ｅｃｄ ｒ ａｎｗ ｒ ｎ ＇ ｉ ｉ ｙ ｆ ｒ ８ Ｓ ｉ ｔ ｓｍｂ ｌ ｐ ｉｇｓｈ ｍｅｏ ＩＣ （ｉ ｉｔｒ ａｅ ｂ ｏ ｅ ｄ ｌｔ ｎ Ｐ Ｋ ｂｔ ｏ ｙ ｏ ｐｎ ｃｅ ｆ Ｔ Ｍ ｂｔｎｅｌ ｖ ｔ ｏ ｃｄ ｄｍｏｕａｉ ）ｗａ ｒｐ ｓｄ Ｔ ａ ａ ， ｒ ａｅ１ ３Ｔ ｂ ｏ ｅ —— ｍａ Ｂ ｅｄ ｕ ｒ ｏ ｓｐ ｏｅ ． ｈ ｔｓｔ ｓｙ ｆ ｔ ／ ｕｏ ｃｄ ， ｏ ｉ ｏ ｏｒ ｒ
制 （ Ｉｃ 的 ８Ｓ ＢＴ Ｍ） Ｐ Ｋ符 号 映 射 方 案 ， 对 于 码率 为 １３的 Ｔｒｏ ， 验 比特 映射 到 ８ Ｓ 即 ／ ｕｂ 码 校 Ｐ Ｋ星座 点 中具 有 较好 传输 性 能 的 比特 位 置上 ， 系 统 比特 映射 到 较 差 传 输性 能 的 比特 位 置 上 。实 现 新 映 射 方 案 的 关 键 是 比 特 交 织 器 的设 计 。仿 真 结 果 表 明 ， 的 映 而 新
格雷码的编码和译码算法
格雷码（Golay Code ）的编码和译码算法格雷码在通信中应用广泛。
例如早在1980年俄罗斯航天仪表码研究所为了提高“星一地”、“地一星”链路数字指控信息的可靠性，研制和实现了格雷码的编码器和译码器，该设备在某型号飞行任务中成功地进行了试验。
试验表明，使用格雷码，通信系统的误码率与未编码通信系统相比减少了1-3个数量级。
格雷码通常是指线性分组（23,12）码，最小距离d min =7,纠错能力 t=3。
由于223-12=2048=1+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛323223123 ，所以格雷码是完备码，其码重分布见下面表1。
表1 格雷码的码重分布格雷码Golay (23，12)是循环码。
对于汉明码、格雷码、二次剩余码、BCH 码和R-S 码等循环码的解码有很多方法，如梅杰特解码（Meggit, 1961）、大数逻辑解码（Reed ，1954）、门限解码（Massey, 1961）、信息组解码（Prange, 1962）。
最经典的方法当属梅杰特解码，它充分利用了循环码的循环特征。
一、 格雷码的编码算法输入：信源消息u （消息分组u ） 输出：码字v 1、处理：信源输出为一系列二进制数字0和1。
在分组码中，这些二进制信息序列分成固定长度的消息分组（message blocks ）。
每个消息分组记为u ，由k 个信息位组成。
因此共有2k 种不同的消息。
编码器按照一定的规则将输入的消息u 转换为二进制n 维向量v ，这里n >k 。
此n 维向量v 就叫做消息u 的码字（codeword ）、码字矢量或码向量（code vector ）。
因此，对应于2k 种不同的消息，也有2k 种码字。
这2k 个码字的集合就叫一个分组码（block code ）。
若一个分组码可用，2k 个码字必须各不相同。
因此，消息u 和码字v 存在一一对应关系。
由于n 符号输出码字只取决于对应的k 比特输入消息，即每个消息是独立编码的，从而编码器是无记忆的，且可用组合逻辑电路来实现。
快衰落Rayleigh信道下短LDPC码两类BP—Based译码的优化设计
ｃ ｎ ａ ｈｅ ｅｔ ｅｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｔｅ ｈ ｎ ｔ ａ ｆｔ ｅＢＰ ｌｏ ｉｈ ． ａ ｃ ｉｖ ｈ ｅ ｆｒ ｎ ｅｂｅｔ ｒｔ ａ ｈ ｔｏ ｈ ａｇ ｒｔ ｍ
ｆ ｄ ｎ ｈ ｎ ｅ ｅ ａ ｉ ｇ ｃ ａ ｎ ｌｄ ｍｏ ｓ ｒ ｔ ｈ ｔ ｔ ｅ ｓ ａｅ ｎ ｔ ａ ｅ ｔ ａ ｈ ｃ ｄ ＢＰ・ ａ ｅ ｄ ｏ ｆｅ ｌ － ｓ ｄ ａ ｆ ｔＢＰ・ ａ ｅ ｌ ｏ ｉｈ ｓｗｉｈ ｔ ｅ ｐ ｏ ｓ ｄ ｆ ｔ ｒ ｂ ｎ ｓ － ｓ ｄ ａ ｇ ｒｔ ｍ ｔ ｈ ｒ ｐｏ ｅ ａ ｏ ｓ ｂ ｃ
优校正因子，并给出了相应的数值计算。对码长为 ５４和 １０ ０ ０８的 １２ ／ 码率（， 规则 Ｌ Ｐ ３） ６ Ｄ Ｃ码实验仿真显示，使
用该准则设计的两类算法能够取得优于置信传播 （ Ｐ 算法的译码性能 。 Ｂ１ 关键词：置信传播；改进的 Ｂ ． ａｅ Ｐ Ｂ ｓｄ算法 ；ＭＭＳ Ｅ准则 ；短码长 Ｌ Ｃ码 ＤＰ
中图分类号： ９ １２ ＴＮ １．２ 文献标识码： Ａ 文章编号 ： ０ ９５ ９ ｆ０ ７０－５ ８０ １ ０ ．８ ６２ ０ １ ７１８ ．４
Ｏｐ ｉ ｉａ ｉ ｎ ｏ ｔｍ ｚ ｔｏ ｆＴｗｏ ＢＰ— ｓ ｄ Ｄ ｅ ｏ ｉ ｌｏ ｉｈ ｓｆ ｒ Ｓ ｒ Ｂａ ｅ ｃ ｄ ｎｇ Ａ ｇ ｒｔ ｍ ｏ ｈｏ ｔ ＬＤＰ ｄ ｓＯｌＦ ｔＲａ ｌｉ ｈ Ｆ ｄ ｎ ａ ｅ Ｃ Ｃｏ ｅ ｉ ａ ｙ ｅｇ ａ ｉ ｇ Ｃｈ ｎｎ ｌ ｓ