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基于均值匹配的Turbo码联合译码的Matlab实现

作　者: 于洪涛
导　师: 王钢
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 联合信源信道编码 Turbo码错误检测权重操作
分类号: TN911.22
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

所谓信源信道联合编码,顾名思义就是一种综合考虑信源、信道因素的编码设计方法。其主要目的是在保证一定可靠性和有效性的前提下,使通信系统的设计与实现更加简单、更加经济。本论文重点研究联合信源信道编码的一个分支:联合译码。实现联合译码需要两个必要条件:信源本身要有冗余;在译码端要能利用这种冗余来指导译码。为了满足第一个条件,选择了数字图像信息作为信源;为了译码端能够利用图像信息的冗余,采用了具有迭代译码特性的Turbo码。本文首先介绍了联合信源信道编码的基本概况。然后对比了传统编/译码方式和联合信源信道编码的基本原理,重点介绍了联合译码的基本思想并介绍了数字图像信息的基本特点。接着介绍了Turbo码的编/译码原理,基于Turbo码的迭代译码特性,Turbo码可以实现用图像信源的冗余来指导译码以抵抗噪声;然后提出了基于均值匹配的Turbo码联合译码方法,介绍了联合译码的基本思想及其两个主要模块:错误检测和权重操作的原理。最后把错误检测和权重操作模型实现,并用Matlab对联合译码加以仿真实现,与传统译码方式进行对比。在错误检测模块中提出了“怀疑”和“次怀疑”的思想;在权重操作模块针对乘性修正和加性修正进行了对比仿真实验,在加性修正中又对不同bit修正、不同迭代修正、不同信噪比的固定与可变修正进行了对比仿真。结果表明,基于均值匹配的Turbo码联合译码方法在一定信噪比范围内明显优越于普通译码方式。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章绪论  9-17
  1.1 课题研究的背景和意义  9-12
    1.1.1 通信系统模型  9-10
    1.1.2 信源编码和信道编码长期分离的原因  10-11
    1.1.3 信源—信道联合编码研究的意义  11-12
  1.2 国内外相关领域的研究状况及分析  12-16
    1.2.1 信源信道联合编码适用情况  12-13
    1.2.2 信源信道联合编码研究进展  13-15
    1.2.3 信源信道联合编码在近年来的研究热点  15-16
  1.3 论文主要研究内容及结构安排  16-17
第2章联合译码的基本原理  17-33
  2.1 传统编译码方法概述  17-24
    2.1.1 信源  17-20
    2.1.2 信道  20-23
    2.1.3 香农定理  23-24
  2.2 联合信源信道编码方法基本理论  24-30
    2.2.1 联合信源信道编码的系统框架  24-25
    2.2.2 联合信源信道编码的目标函数  25-26
    2.2.3 联合信源信道编码的研究分类  26-28
    2.2.4 分层编码和多描述码  28-30
  2.3 联合译码  30-32
    2.3.1 数字图像简介  30-31
    2.3.2 针对图像的联合译码的基本思路  31-32
  2.4 本章小结  32-33
第3章基于均值匹配的Turbo 码联合译码  33-41
  3.1 引言  33
  3.2 Turbo 码简介  33-36
    3.2.1 Turbo 码提出  33-34
    3.2.2 Turbo 码编码  34-35
    3.2.3 Turbo 码译码  35-36
  3.3 联合译码方法的提出  36-40
    3.3.1 错误检测  37-39
    3.3.2 权重操作  39-40
  3.4 本章小结  40-41
第4章联合译码具体实现及Matlab 仿真  41-52
  4.1 错误检测模型及其仿真  41-43
  4.2 乘性权重操作模型及其仿真  43-45
  4.3 加性权重操作模型及其仿真  45-51
    4.3.1 不同bit 位修  45-47
    4.3.2 不同迭代修正  47-49
    4.3.3 不同信噪比修正  49-51
  4.4 本章小结  51-52
结论  52-53
参考文献  53-57
攻读学位期间发表的学术论文  57-59
致谢  59

基于均值匹配的Turbo码联合译码的Matlab实现

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