82、卷积码软判决解码算法解析

卷积码软判决解码算法解析

在通信领域，解码算法对于准确恢复原始信息至关重要。本文将详细介绍两种解码算法：双向后验概率（APP）解码算法和消息传递解码算法。

1. 双向 APP 解码算法

双向 APP 解码算法是一种用于二进制卷积码的软判决解码算法。它的核心是在每个时间点，根据接收到的向量和信道概率，计算消息符号为 0 的后验概率。以下是该算法的详细步骤：
1.编码与接收过程：消息 $x(i) = (x_1(i), \ldots, x_k(i))$（$i = 0, 1, \ldots, L - 1$）使用 $(n, k)$ 二进制卷积码的生成矩阵 $G$ 从全零状态 $a_0$ 开始编码，得到码字 $c(i) = (c_1(i), \ldots, c_n(i))$（$i = 0, 1, \ldots, L + M - 1$）。在消息末尾添加 $M$ 个 $k$ 位的零块，使编码器在时间 $L + M$ 时终止于全零状态 $a_{L+M}$。经过交织、调制、传输、解调和解交织后，得到接收向量 $y(i) = (y_1(i), \ldots, y_n(i))$（$i = 0, 1, \ldots, L + M - 1$），其中 $y_j(i) \in {01, \ldots, 14}$。
2.目标计算：APP 解码的目标是计算后验概率 $prob(x_j(i) = 0 | y)$，其计算公式为：
[prob(x_j(i) = 0 | y) = \frac{prob(y \text{ 和 } x_j(i) = 0)}{prob(y)}]
3.算法步骤