优化软输入软输出维特比算法:降低复杂度与性能分析

0 下载量 133 浏览量 更新于2024-08-26 收藏 1.75MB PDF 举报
"修剪软输入软输出维特比算法(Trimmed Soft-Input Soft-Output Viterbi Algorithm, T-SISOVA)是一项针对信道编码解码领域中的高效优化方法。在传统的软输入软输出维特比算法(SOVA)中,每个比特的似然比(LLR)是通过计算最大似然路径(ML path)与其竞争路径之间的最小度量差异得出的。然而,这种计算过程可能导致复杂度较高,因为即使是微小的度量差异也可能触发大量的后向搜索操作。 T-SISOVA的核心思想在于引入一个修剪因子M,对度量差异进行阈值化处理。当两个路径之间的度量差超过某个阈值时,算法会选择忽略这些差异,从而显著减少后向追踪的操作次数。这样做虽然可能会错过部分LLR的直接计算,但通过利用相邻LLR之间的关系,可以利用邻近LLR的信息来估计被忽略的LLR。这种估计方法利用了LLR间的统计关联,确保了信息的传递质量。 进一步的分析表明,当修剪因子M适中时,修剪后的算法与经典的Log-MAP算法具有类似的收敛行为。这表明尽管减少了运算量,但性能并未显著降低。此外,实验证明,通过T-SISOVA,只需进行最多1/M次的原始SOVA的后向追踪操作,就可以获得良好的LLR质量。这种方法不仅提高了算法的效率,还保持了解码性能,对于大规模系统或实时应用来说,具有重要的实际价值和广泛的应用前景。" 该研究论文深入探讨了如何通过有效的度量差异修剪策略来优化维特比算法,为无线通信、数字信号处理和其他依赖于软判决解码的系统提供了新的设计思路和技术改进。通过理论分析和实验验证,T-SISOVA为降低计算复杂度的同时保持性能不失为一项关键的贡献,对于IT行业的理论研究和工程实践都有重要意义。