论文摘要：联合译码技术研究及其在图像通信中的应用

在传统的通信系统中，信源和信道编译码器都是基于香农的分离理论而分开设计的，但定理是基于两个假设条件的：信源编码是最优的，可以去掉所有的冗余；同时信道编码是可以纠正所有的误码的，从而保证分离最优设计的系统也是最优的。但实际中信源编码是通过在一定的失真度要求下尽可能地去除冗余信息，进行最大限度的压缩；而面向传输的信道编码必须针对信道的不可靠性向压缩后的数据中增加冗余信息，在信号传输速率、算法延迟和复杂度的限制下，在强噪声、串扰、多径衰落的信道上，信源信道编解码是不可能做到最优的。而信源信道联合编译码方式是以整个系统的性能为目标函数，根据信源和信道的特性，对资源进行优化分配，从而在传输的有效性和鲁棒性之间取得折衷。因此，信源信道联合编译码越来越受到众多研究者的重视。信源信道联合译码主要是通过利用存在于信源或信源编码器编码后码字中残留的冗余来进行译码。本文综合阐述了信源信道联合编译码的研究背景和意义，分析了联合编译码的研究现状和应用前景，重点详细讨论了无线图像传输系统中的基于LDPC的信源信道联合译码算法。本论文提出了结合LDPC与HMM的信源/信道联合编码方案，给出了信源反馈联合译码的初步实验结论。基于LDPC与HMM的修正译码算法利用LDPC译码算法的自检错机制及收敛特性修正HMM估计算法中的信道平均错误概率，提高了迭代译码的抗差错性能，大幅减少了译码的迭代次数，加快了译码的收敛速度。同时，本文利用LDPC码稀疏矩阵随机特性，把联合译码算法扩展到衰落信道图像通信系统中，实验结果表明，联合译码算法显著提高了整个图像通信系统的鲁棒性，并加快了迭代译码的收敛速度。