《電子技術(shù)應(yīng)用》
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TETRA数字集群系统中截短RM码的改进译码方法
电子技术应用
李鑫,孙敬伟
1.河北远东通信系统工程有限公司;2.河北省专网通信技术创新中心
摘要: 对TETRA(Terrestrial Trunked Radio)数字集群系统中使用的截短RM(Reed-Muller)码进行研究,提出了基于大数逻辑译码算法的改进方法。首先,对接收到的30位软比特信息码元按幅值的绝对值由大到小排序,依次反转序列后几位可靠度较低码元的符号位得到多个新的序列,再对新序列进行大数逻辑译码。最后计算新序列译码结果的代价函数,选择代价函数最小的作为最终译码结果。该方法改善了接收数据中低可靠度码元对译码结果的影响,提升了译码性能。所提出的方法可接近最大似然译码效果,在信噪比较低的情况下依然具有较好的译码性能。
中圖分類號(hào):TN911.22 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.256870
中文引用格式: 李鑫,孫敬偉. TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)中截短RM碼的改進(jìn)譯碼方法[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用,2026,52(2):52-56.
英文引用格式: Li Xin,Sun Jingwei. An improved decoding method for shortened RM code in TETRA digital trunking system[J]. Application of Electronic Technique,2026,52(2):52-56.
An improved decoding method for shortened RM code in TETRA digital trunking system
Li Xin1,2,Sun Jingwei1,2
1.Hebei Far East Communication System Engineering Co.,Ltd.;2.Hebei Private Network Communication Technology Innovation Center
Abstract: In this paper, a study is conducted on the shortened Reed-Muller (RM) code used in TETRA trunking system, and an improved algorithm based on majority-logic decoding algorithm is proposed. Firstly, the received 30 soft information bits are sorted in descending order, and the sign of the last few bits of the sorted sequence with low reliability are reversed in turn to obtain many new sequences. Then, the majority-logic decoding algorithm is used to decode the new sequences. Finally, the cost function of the decoding results are calculated, and the one with the smallest cost function is selected as the final decoding result. The algorithm improves the impact of low reliability symbols in received data on decoding results and enhances decoding performance. The algorithm proposed in this paper can approach the maximum likelihood decoding effect, and has good performance even at low SNR ratios.
Key words : TETRA;shortened RM code;majority-logic decoding algorithm;cost function

引言

信道編碼技術(shù)可顯著提升信息傳輸?shù)目煽啃?,廣泛應(yīng)用于數(shù)字通信領(lǐng)域。線性分組碼[1]是目前信道編碼中最為常見、研究最多的典型碼字類型之一。RM碼[2]是一種編碼方式簡(jiǎn)單的二進(jìn)制線性分組碼,在 2G、LTE、NR[3]甚至6G[4]等多代移動(dòng)通信技術(shù)中均有應(yīng)用。針對(duì)RM碼譯碼方法的研究有很多,如窮舉法、大數(shù)邏輯譯碼算法、Viterbi譯碼算法等[5]。近年來,針對(duì)RM碼又提出投影聚合譯碼方法[6]。大數(shù)邏輯譯碼算法具備實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、占用資源少、運(yùn)算量小和譯碼速度快等優(yōu)點(diǎn),能夠替代高復(fù)雜度的Viterbi譯碼及投影聚合譯碼方法,有效降低硬件實(shí)現(xiàn)成本,尤其適用于硬件資源受限且對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的無線通信系統(tǒng)。

在專網(wǎng)通信領(lǐng)域,TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)是目前功能最為安全穩(wěn)定、技術(shù)最為先進(jìn)的無線通信系統(tǒng)之一[7]。TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)中的AACH(Access Assignment Channel)信道用于終端的接入控制及資源分配,是系統(tǒng)正常運(yùn)作的重要支撐。對(duì)于AACH信道而言,其采用的 (30,14)截短RM是常規(guī)RM碼通過部分截取得到的結(jié)果。盡管(30,14)截短RM碼與傳統(tǒng)RM碼的區(qū)別較大[8],但其譯碼過程仍可采用大數(shù)邏輯譯碼算法實(shí)現(xiàn)。

大數(shù)邏輯譯碼算法的核心思想[9]在于,通過基于擇多的判決機(jī)制,對(duì)生成矩陣的各行進(jìn)行校驗(yàn),以判斷該行是否參與編碼運(yùn)算。若多數(shù)判決結(jié)果顯示該行參與編碼,則將該行對(duì)應(yīng)的信息位譯碼為1,反之譯碼為0。然而,該算法對(duì)噪聲較為敏感,在低信噪比環(huán)境下,譯碼性能顯著下降。文獻(xiàn)[10]對(duì)Reed-Muller 碼的大數(shù)邏輯譯碼算法和Viterbi算法的譯碼效果進(jìn)行了對(duì)比分析,充分驗(yàn)證了大數(shù)邏輯譯碼的有效性。文獻(xiàn)[11]運(yùn)用伴隨式譯碼方法,成功實(shí)現(xiàn)截短的(30,14)RM碼的譯碼。文獻(xiàn)[12]在大數(shù)邏輯譯碼算法的基礎(chǔ)上,提出一種改進(jìn)譯碼方法,實(shí)現(xiàn)了最小距離譯碼,但此方法不適用于截短RM碼。

本文針對(duì)TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)中的(30,14)截短RM碼,基于大數(shù)邏輯譯碼算法提出了一種改進(jìn)方法,該方法在確保系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的前提下顯著提升了譯碼效果,尤其在信噪比較低的情況下依然保持優(yōu)異的譯碼性能。


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作者信息:

李鑫1,2,孫敬偉1,2

(1.河北遠(yuǎn)東通信系統(tǒng)工程有限公司,河北 石家莊 050200;

2.河北省專網(wǎng)通信技術(shù)創(chuàng)新中心,河北 石家莊 050200)

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