【摘要】：隨著通信技術(shù)的飛速發(fā)展,信道編碼在基礎(chǔ)理論和工程實現(xiàn)方面都取得了較大的進(jìn)展,提高了信息傳輸?shù)目煽啃院蜏?zhǔn)確性。BCH(Bose Chaudhuri Hocquenghem)碼和RS(Reed-Solomn)碼屬于信道編碼中的一種高密度線性分組碼,由于其具備較高糾錯能力,已被廣泛地應(yīng)用到衛(wèi)星通訊和高密度存儲等領(lǐng)域。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)今一種新興技術(shù),為解決傳統(tǒng)通信問題提供了新思路,因此利用該技術(shù)來提高譯碼性能是一個非常值得研究的方向。本文對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)譯碼方法進(jìn)行了探索,在BCH碼的置信傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上,提出了一種利用深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來降低置信傳播網(wǎng)絡(luò)估計誤差的方法。由于RS碼是一種多進(jìn)制BCH碼,所以不能直接采用置信傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行譯碼,鑒于此,本文針對RS碼提出一種降噪神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和糾錯神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)的譯碼方法。仿真結(jié)果表明,本文提出的BCH碼和RS碼的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)譯碼方法均可以取得較低的誤幀率。本文所包含的主要內(nèi)容和工作如下:1、首先簡要概述了伽羅華域的基本理論、線性分組碼和循環(huán)碼的特性,接著介紹了利用生成矩陣進(jìn)行BCH碼的編碼方法,通過伴隨式、錯誤位置多項式和錢搜索方法進(jìn)行硬判決譯碼方法,由于RS碼的多進(jìn)制特性,需要利用生成多項式,在BCH碼的譯碼基礎(chǔ)上結(jié)合BM(Berlekamp-Massey)迭代算法和Forney算法完成硬判決譯碼。2、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是本文解決譯碼問題的重要支撐。首先闡釋了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)、激活函數(shù)、代價函數(shù)和反向傳播算法等概念。接著介紹了現(xiàn)在比較成熟的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,其中前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別作為BCH碼和RS碼譯碼神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的主要結(jié)構(gòu),最后介紹了本文的實驗工具Tensorflow。3、首先介紹了利用多層感知機(jī)進(jìn)行譯碼的方法,該方法的復(fù)雜度和譯碼誤幀率均較高,接著引入了置信傳播譯碼算法,并介紹了根據(jù)Tanner圖設(shè)計的置信傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)譯碼結(jié)構(gòu)。由于該網(wǎng)絡(luò)輸出的結(jié)果中存在著較大的估計誤差,所以本文設(shè)計了一種針對BCH碼的一維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來降低估計誤差,并闡述了該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計思想和原理,最終利用Tensorflow驗證了本文所提出的改進(jìn)方案較置信傳播譯碼網(wǎng)絡(luò)具有較低的誤幀率。4、本文提出了一種針對RS碼的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)譯碼方法,該譯碼神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由降噪神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和糾錯神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)兩部分組成。首先設(shè)計了一種針對多進(jìn)制RS碼的遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),來實現(xiàn)對信道接收的RS碼字降噪功能,接著設(shè)計了一種碼字重排乘法器,使得遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以更好地挖掘碼字中的序列關(guān)系,并且設(shè)計了一種多級殘差神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),來實現(xiàn)對降噪RS碼字進(jìn)行糾錯的功能,最終通過實驗確定了降噪神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和糾錯神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的具體模型結(jié)構(gòu),獲得了RS碼的譯碼神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),并進(jìn)行了誤幀率實驗,結(jié)果表明本文提出的方法可以完成RS碼的譯碼工作,且與傳統(tǒng)譯碼方法相比具有更好的誤碼性能。
【圖文】：

[3]。圖1.1 數(shù)字通信系統(tǒng)的一般模型本文研究的重點就是通信系統(tǒng)模型中的信道譯碼器，相比于發(fā)送端的編碼器在碼字中添加冗余信息，信道譯碼器就是利用編碼器加入的冗余信息來對接收信息進(jìn)行糾錯檢錯，所以編碼模塊帶來的增益，很大程度上決定了當(dāng)前通信系統(tǒng)的性能�？藙诘�·艾爾伍德·香農(nóng)于 1948 年提出信道編碼定理，這是人們第一次解釋了如何在干擾信道下進(jìn)行通信[4]。自此以后，信道編碼在理論和應(yīng)用方向的研究一直都是著通信研究領(lǐng)域的熱門方向，研究者們一直在尋找信道編碼的有效性和可靠性的平衡點，即在縮小信道?

iY圖2.2 錢搜索電路其工作過程可以分為：1）t 個寄存器1 2, ,...,t ，當(dāng)錯誤個數(shù) t，則1 2, ,...,t 均為 0。2）n1r 正要從緩沖貯存器里面讀取之前，首先利用 t 個乘法器，計算式(2-35)。21 2...tt a a a(2-35)
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN911.22;TP183

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 邱昕;張浩;亓中瑞;劉壹;陳杰;;一種高速自適應(yīng)Reed-Solomon譯碼結(jié)構(gòu)及其VLSI優(yōu)化實現(xiàn)[J];電子與信息學(xué)報;2009年02期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 張鈺松;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的空時碼譯碼[D];華中科技大學(xué);2018年

2 楊碩;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的極化碼譯碼[D];華中科技大學(xué);2018年

3 蔣帥;基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像識別[D];吉林大學(xué);2017年

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5 龔政輝;RS碼高速譯碼實現(xiàn)及其軟判決譯碼算法的研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

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7 劉永;遺傳前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)盲均衡算法的研究[D];太原理工大學(xué);2007年

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本文編號：2627261