実用的局面におけるLDPC符号,ターボ符号等の誤り訂正符号の効率的実装法の研究

LDPC码、Turbo码等纠错码在实际情况下的高效实现方法研究

基本信息

批准号：
04F04908
负责人：
小林欣吾
金额：
$ 0.77万
依托单位：
The University of Electro-Communications
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04F04908/
关键词：
Turbo Codes LDPC Codes Decoding Algorithm Quantization Soft-input Soft-output Decoding Fiite-State Markov Channels Turbo Equalization Partial-Response Equalization Signal Processing for Magnetic Recoding BCJRアルゴリズムルックアップテーブル法ターボ復号

项目摘要

本研究の目的は誤り訂正符号の効果的な実用方法について明らかにすることである.特に,ターボ原理に基づいて,信頼度の低い通信路を介した伝送でも高信頼の通信システムを確立できる方式の実現をめざす.その目的実現のため本年度は以下の研究を行った.Bahl-Cocke-Jelinek-Raviv(BCJR)復号アルゴリズムに対する詳細な評価とくに計算量削減を実現するためルックアップテーブルを用いたアルゴリズムに関して実験的、理論的な評価解析を行った。特にターボ等価を行うシステムに関して,その有効性を検証した。新しいルックアップテーブルアルゴリズムには2つの利点があることが確認できた。その1つは,符号間干渉通信路に対する等価が新しいルックアップテーブル法により計算量が大幅に削減できることが明らかとなったこと。2つめはルックアップテーブル法の弱点であるメモリ使用量も削減することができたことである。このルックアップテーブル法を畳込み符号の復号に対してもうまく適用できることも確認した。これは現在様々な局面で利用されるようになったターボ符号の復号に対しても利用できることを意味している。さらに畳込み符号やターボ符号の復号に関してシミュレーションによらずに厳密なビット誤り率を解析的に求められることも導かれた。LDPC符号に関しては.バースト誤り通信路という実用的な条件に対して評価を行った。通信路の状態推定にBCJRアルゴリズムを適用しさらに,その推定による補助情報を利用するターボ原理を用いて制御を加えたSum-Product復号法を実現した.この手法によってバースト誤り通信路での復号誤り率特性においで大きな性能改善が得られることが分かった。本研究に関する諸問題の新たな適用対象を検討するため,電子透かしやステガノグラフィーの埋め込み方式やそれに対する誤り訂正符号の適用の問題についても2,3の結果を得た。

这项研究的目的是阐明有效的误差校正代码的实用方法。特别是，基于涡轮原理，我们旨在实现一个系统，即使通过低可易度通信渠道传输，也可以建立可靠的通信系统。为了实现这一目标，我们今年进行了以下研究。我们对Bahl-Cocke-Jelinek-Raviv（BCJR）解码算法进行了详细评估，并使用查找表对算法进行了实验和理论评估分析，特别是以实现计算复杂性的降低。特别验证了执行涡轮增压等效物的系统的有效性。已经证实，新的查找表算法具有两个优点：其中之一是，已经揭示了新查找表方法可以大大降低InterSymbol干扰通道的等效词。第二个是它能够减少存储器的使用量，这是查找表方法的弱点。还已经确认，该查找表方法可以成功地应用于解码卷积代码。这意味着它也可以用于解码涡轮代码，这些涡轮代码现在在各个方面使用。此外，已经得出结论，可以通过分析确定严格的位错误率，而无需模拟卷积代码和涡轮代码。关于LDPC代码，我们评估了爆发错误通信通道的实际条件。将BCJR算法应用于该通道的状态估计，并实现了使用Turbo原理控制的总产品解码方法，该方法利用了该通道中的辅助信息。已经发现，这种方法将在爆发错误通信通道中的解码错误特性方面有显着改善。为了检查与这项研究相关的各种问题的新应用，我们还获得了有关数字水印和隐肌嵌入方法问题的一些结果，以及将误差校正代码应用于这些问题的应用。