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什么是硬判决和软判决Viterbi 译码算法 ?

2008-5-30 16:11

什么是硬判决和软判决Viterbi 译码算法 ?

接收到的符号首先经过解调器判决,输出0、1 码,然后再送往译码器的形式,称为硬
判决译码。即编码信道的输出是0、1 的硬判决信息。
我们选择似然概率P (R*Cm)   的对数作为似然函数。容易看出,硬判决的最大似然译码
实际上是寻找与接收序列汉明距离最小的编码序列。对于网格图描述Viterbi 算法,整个
Viterbi 译码算法可以简单概括为“相加-比较-保留”,译码器运行是前向的、无反馈的,
实现过程并不复杂。
我们来分析Viterbi 算法的复杂度: (n, k, N) 卷积码的状态数为

  什么是硬判决和软判决Viterbi 译码算法 ?
条幸存路径。由此可见,Viterbi 算法的复杂度与信道质量无关,其计算量和存储量都随约束
长度N 和信息元分组k 呈指数增长。因此,在约束长度和信息元分组较大时并不适用。
为了充分利用信道信息,提高卷积码译码的可靠性,可以采用软判决Viterbi 译码算法。
此时解调器不进行判决而是直接输出模拟量,或是将解调器输出波形进行多电平量化,而不
是简单的 0、1 两电平量化,然后送往译码器。即编码信道的输出是没有经过判决的“软信
息”。
与硬判决算法相比,软判决译码算法的路径度量采用“软距离”而不是汉明距离。最常
采用的是欧几里德距离,也就是接收波形与可能的发送波形之间的几何距离。在采用软距离
的情况下,路径度量的值是模拟量,需要经过一些处理以便于相加和比较。因此,使计算复
杂度有所提高。除了路径度量以外,软判决算法与硬判决算法在结构和过程上完全相同。
一般而言,由于硬判决译码的判决过程损失了信道信息,软判决译码比硬判决译码性能
上要好约2 dB 。
不管采用软判决还是硬判决,由于Viterbi 算法是基于序列的译码,其译码错误往往具
有突发性。

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