通信编码解码技术:消息传递、低密度奇偶校验与Turbo码
在通信领域,编码和解码技术是确保信息准确传输的关键。本文将详细介绍消息传递解码、低密度奇偶校验(LDPC)码以及Turbo码的相关知识,包括原理、算法和实际应用示例。
消息传递解码
消息传递解码是一种重要的迭代解码方法,通过在Tanner图上进行消息传递来实现解码。以下是一个具体的示例:
在不同时间点,接收到的向量 $y$ 会发生变化,通过一系列计算和消息传递,最终将 $y$ 解码为 $c = 1011010$。对于接收到的向量 $y$ 和这个码字 $c$,$\sum_{i=1}^{7} \mu(y_i, c_i) = 3 + 5 + 0 + 5 + 3 + 1 + 8 = 25$,这是七个 $(p_0, p_1)$ 对中每个的最大分量。
相关练习:
-练习856:验证示例中的计算。
-练习857:使用消息传递解码算法对给定的接收向量进行解码。
-练习858:构建特定二进制码的Tanner图,并使用消息传递解码算法对接收向量进行解码。
低密度奇偶校验(LDPC)码
LDPC码是一种具有特殊奇偶校验矩阵的二进制线性码,其矩阵中1的密度较低。一个 $[n, k]$ 二进制线性码 $C$ 是LDPC码,当且仅当它有一个 $m × n$ 的奇偶校验矩阵 $H$,其中每列的权重固定为 $c$,每行的权重固定为 $r$,这种码记为 $(n, c, r)$ LDPC码。
例如,一个 $(16, 3,