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通信系统的收发端失同步时,接收序列中存在插入(Insertion)或删节(Deletion)。即使是单个插入/删节也会造成灾难性的替代(Substitution)错误,导致传统纠错编码技术失效。一类具有纠正插入/删节能力的高效级联编码方案将水印码与纠正替代错误的纠错码相结合,由水印码估计每个符号发生插入/删节的概率,并由替代错误纠错码纠正残留插入/删节及信道替代错误。该类级联码的编译码方案的性能优越,受到了学者们的广泛研究,但其仍然面临以下两个严峻的问题。第一,纠正插入和删节的能力仍有待提高。第二,用于纠正插入/删节的水印译码算法的计算量过高,译码时延大。为解决该类级联方案面临的问题,本论文的主要研究内容包括以下三个方面。 第一,针对比特插入/删节信道下采用比特级水印译码算法的级联码方案,为提高系统的纠错能力,提出一种软判决迭代译码方案。该方案将低密度奇偶校验(Low-Density Parity-Check,LDPC)译码器输出的稀疏码字估计与平均比特错误概率估计反馈给水印译码器,以更新符号似然概率。仿真结果表明,当误帧率为10-3、替代概率为0、分组长度为4995比特时,与非迭代方案相比,所提出方案每分组内平均能多纠正0.2%的插入和删节,纠错性能更优越。另外,针对比特插入/删节信道下采用符号级水印译码算法的方案,提出一种硬判决迭代译码方案。通过仅反馈符号概率的最大项,实现了系统性能与计算复杂度的折衷。 第二,针对符号插入/删节信道,为提高系统的纠错能力,将迭代的思想推广到了该信道下的级联方案中,提出了硬判决和软判决迭代译码方案。通过将LDPC译码器输出的外信息反馈给水印译码器,更新水印译码器输出的外信息,以改善水印译码器纠正插入/删节的能力。仿真结果表明,当误帧率为10-3、分组长度为2000符号时,与非迭代方案相比,所提出的硬判决迭代译码方案每分组内平均能多纠正5%的插入和删节。进一步,与硬判决迭代译码方案相比,软判决迭代译码方案每分组内平均能多纠正4%的插入和删节,具有更优越的性能。 第三,为降低水印译码算法的运算量,提出一种基于自适应删剪网格图的低复杂度水印译码算法。通过保留每个时刻前向/后向度量值较大的若干项状态,删剪前向/后向度量值较小的状态,缩小了原始译码网格图的规模,减少了参与运算的状态数。仿真结果表明,当网格图的缩放因子选取合理时,提出的译码算法能够在保证性能损失非常小的情况下降低计算复杂度。