应用循环移位矩阵设计LDPC码译码器

通过对DVB-S2和WiMAX等标准中的实用LDPC码的分析,导出了其共同的基于循环移位矩阵的校验阵结构;设计了一种基于循环移位矩阵的LDPC码译码器,该译码器拥有每行块(列块)逐块、逐行块(列块)的半并行译码机制、通用的外信息存储单元和串行运算单元,可以用相同的结构实现不同码率的各种LDPC码. 采用该结构在Altera EP2S60芯片上实现了码长为8 064、比特码率为7/8, 6/8, 5/8, 4/8, 3/8 这5 个码率的多码率LDPC码译码器. 测试结果表明,译码器的有效符号速率达到80 Mbit/s.     

基于软件无线电的编码调制信号性能分析

为评估编码调制信号在实际无线信道下的性能,利用通用软件无线电外设(universal software radio peripheral,USRP)对Turbo码、二进制低密度奇偶校验(low density parity check,LDPC)码、多进制LDPC码等3种信道编码方案的八进制相移键控调制信号实际性能进行对比分析.为保证译码器获得准确的先验信息,首先基于同步序列实现八进制相移键控系统相位模糊的检测和恢复;然后利用经验特征函数实现信道噪声方差的估计;进而计算出译码器输入符号的先验概率.仿真与测试结果表明,在较短的码长下,采用上述3种编码方式均可以获得优越的系统性能,并且多进制LDPC码的性能优于2进制LDPC码与Turbo码的性能.     

多元LDPC随机译码的似然概率快速生成算法

多元随机译码算法能有效解决译码复杂度高的问题,但似然概率生成的计算仍有较高的计算复杂度. 为解决这一问题,文中提出一种针对M阶正交振幅调制下的多元低密度奇偶校验码的随机译码算法. 通过计算星座图中部分星座点和接收信号点之间的欧几里德距离来确定随机译码的似然概率,而不必计算所有星座点的似然概率,省去了复杂的幂次运算. 仿真结果表明,该算法能有效降低多元LDPC码随机译码的计算复杂度,性能损失较小,是一种适合多元LDPC译码器前端实现的译码算法.     

可快速编码的准循环LDPC码设计

由于LDPC码的生成矩阵是非稀疏的,当LDPC码较长时,存储一个庞大的生成矩阵很困难,通过生成矩阵来编码也有较高的时间复杂度. 为了解决LDPC码的编码复杂度问题,该文提出一种可快速编码的准循环LDPC码设计. 不同于其他准循环码,所设计的准循环码校验矩阵除具有准循环特性外,还引入了具有准双对角线结构的子矩阵,使校验矩阵具有近似下三角结构. 该结构的校验矩阵可采用Richardson提出的快速编码算法直接通过校验矩阵进行编码,避免了采用生成矩阵编码带来的存储难度与时间复杂性. 在AWGN信道下的仿真结果表明,该文设计的LDPC码在不同码长、码率情况下均有很好的BER性能.     

码率自适应LDPC码删余算法

鉴于无线通信信道的时变特性,信道纠错编码必须具备码率自适应的功能. 现有的分组拣选算法尽管能构造出性能优秀的码率自适应删余型LDPC码,但达到的最高删余码率受到限制. 对此,该文提出一种新的删余算法–分层拣选算法,解决了最高删余码率受限的问题,使码率能够无限接近1,且适用于任意LDPC码. AWGN信道下的仿真结果表明,所提出的算法较分组拣选算法具有更好的性能.     

隐蔽通信中的Turbo码并行译码

针对隐蔽通信的低信噪比应用背景,引入高效信道编码Turbo码提高系统可靠性,并提出一种基于尾比特插入的并行译码算法以减小译码时延并提高码字的保密性.该算法在编码过程中周期插入归零比特使编码器回归到确知状态,译码器根据尾比特的位置划分子块并确定各并行子译码块的初始化值.所插入尾比特可看作“伪信息”,具有随机性,增强了通信的保密性.仿真结果表明,相对于传统并行译码,所提译码方案在提高Turbo码译码速率减小译码延时的同时,不会因为边界条件模糊而产生性能损失,适用于极低信噪比的隐蔽通信环境.     

LDPC码在短波宽带信道中的性能研究

为减小短波宽带信道中多径效应和多普勒效应对通信系统误比特率的影响,引入高可靠性LDPC码作为信道编码方式.寻找合适的校验矩阵,改进译码算法,结合能有效抑制多径干扰的MC-CDMA技术,提出了一种LDPC+OFDM+DSSS的设计方案.通过对ITS模型的短波宽带信道进行分析,利用信道均衡技术恢复接收信号,建立了系统仿真模...     

定长LT码的FPGA设计与实现

LT码是一类典型的喷泉码,具有较强的纠错纠删能力,在网络通信和深空通信中有较大的应用潜力。在介绍LT码基本思想和编译码原理基础上,设计了定长LT码编码器和译码器的FPGA实现结构,对其所需实现资源进行了深入分析,验证了LT码硬件实现的可行性,同时对所设计的LT编码及译码过程进行了Matlab仿真实验,实验证明丢包率不同对LT码的性能影响不大,而度分布则产生了很大的性能差别。     

网络编码的LDPC编码协作

提出了一种基于网络编码的LDPC 编码协作方案,该方案采用非正规二进制LDPC 系统码. 中继通过网络编码协作两用户传输数据,提高了系统平均吞吐量. 针对协作中继只发送校验比特策略,研究了中断概率性能. 目的节点译码器采用基于联合Tanner 图的联合迭代译码算法对来自两用户和协作中继的三路信号进行译码.
仿真结果表明：与传统非协作系统相比,基于网络编码的LDPC 编码协作方案大大降低了系统中断概率;在高信噪比条件下,所提出的方案在误比特性能上具有明显的性能增益.     

基于LDPC码的MPEG-4鲁棒数字水印

提出了一种基于LDPC码的MPEG-4视频水印方案,利用LDPC码的纠错性能和人眼视觉特性在MPEG-4视频中实现数字水印的嵌入和提取. 嵌入前先对水印信息进行LDPC编码,将处理后的水印嵌入到视频I-VOP亮度分量的中频系数中. 盲提取时用LDPC迭代译码算法对提取的水印信息进行译码. 实验表明,该方案降低了水印在传输中的误码率,有效提高了抗攻击能力,对于常见的视频攻击具有较强的鲁棒性.     

一类适用于部分响应信道的原模图LDPC码

摘要： 对于加性高斯白噪声信道,JPL实验室提出了一类硬件实现简单、错误地板低的AR4JA原模图LDPC(low-density-parity-check)码,但该码型不适用于PR(partial response)信道. 文中针对PR信道中典型的ERP4信道,提出一类新的近似规则原模图LDPC码,并且利用有限长外信息传递算法对该码型进行分析. 在EPR4信道下 的仿真表明,相对于目前在该信道下性能良好的规则LDPC码,在低信噪比和高信噪比区域,这类新的近似规则原模图码型具有显著的编码增益和更低的错误地板.     

基于环的准循环LDPC码的小停止集计算

Tanner图最小停止集的大小决定LDPC码在迭代译码时的性能．为此,提出准循环LDPC码无小停止集的充要条件．根据该文所提定理及推论,不仅可以设计出无小停止集的准循环LDPC码,而且还给出了小停止集数目的计算方法．在BER为le-5时,该文设计的准循环LDPC码与随机LDPC码相比具有0．3dB的增益．该算法可有效评估LDPC码的性能,也可计算LDPC码的短环数,较之现有算法具有更低的计算复杂度．     

一种新的基于多级编码的差分空时调制方案

提出一种新的结合多级编码和差分空时调制的联合编码调制方案.该方案通过特定的构造法则,用一个多级低密度校验码取代多级编码中多个分量码,因而具有更低的编译码复杂度.为防止过多错误反馈造成译码失效,提出采用内、外双重迭代方式来提高系统的鲁棒性.同时把LDPC码校验矩阵作为迭代终止判决准则,进一步降低了迭代算法的平均复杂度.在准静态多输入多输出衰落信道下的仿真结果表明,系统性能得到有效提高.     

原模图LDPC码的一种联合优化算法

根据深空通信的特点及需求,JPL实验室提出了性能比常规奇偶校验码更优的原模图低密度奇偶校验码,即原模图LDPC(low-density parity-check)码. 该文提出一种原模图LDPC码的联合优化算法,在不增加编译码复杂度的前提下能兼顾瀑布区性能,设计出地板区性能更好的码型. 理论分析和仿真结果表明,用该算法设计出的新型重复积累码与新型重复-积累-重复码与传统码型（重复积累码和AR4JA码）相比,可在高信噪比区域获得显著的编码增益,降低了错误地板.     

Turbo码和空时块码接连调制系统的研究

采用空时分组编码与Turbo码级联技术，提高了经过衰落信道的无线通信系统可靠性．利用双天线发送分集和单天线接收系统，其中将1/2Turbo码作为外码、简单的空时分组码作为内码,叠代解码方案基于MAP算法．解码的复杂程度取决于外码格栅复杂程度．仿真结果表明，利用空时分组编码的发送分集，可在几乎不增加额外处理量的情况下显著提高系统的接收性能．     

PCGC码低复杂度译码算法的研究

PCGC是一种将LDPC码运用于并行级联编码形式的信道编码,它的译码采用的是修改后的双层迭代BP(belief propagation,置信传播)译码算法.这种译码算法的性能较好,但运算复杂度高,不利于硬件实现.该文介绍两种低复杂度的PCGC迭代译码算法,并通过仿真验证了算法具有非常好的性能.     

高误码条件下线性分组码的盲识别

针对信息截获领域中线性分组码的盲识别问题,依据分组码的线性构造、校验性质及码重分布特征,提出了一种在信息熵高误码条件下基于矩阵秩信息熵与码重分布盲识别线性分组码的方法. 首先通过数据矩阵的秩信息熵识别出码长并由码重分布的信息熵函数准确计算出码字起始点,再根据系统与非系统线性分组码生成矩阵的特点,采用不同的计算方法正确求解生成矩阵,从而盲识别出线性分组码. 仿真结果表明,该盲识别方法在较高的误码条件下具有良好的识别效果.     

对基于EXIT图的LDPC码优化算法的改进

就Brink方法不能自动搜索的不足,文中提出了一种基于EXIT曲线匹配的改进优化算法：DE EXIT算法.该算法构造了衡量EXIT曲线匹配程度的代价函数,利用差分进化技术由初始的矢量集开始,迭代更新集合中的每一个矢量,直至监督矢量发现最优的代价函数值.算法在给定码率的情况下,可以进行优化次数分布对的自动搜索,同时获得相应的码集噪声门限.仿真结果表明,提出的优化算法在码结构优化方面有着很好的性能,并且可以用于不同情况下的结构优化.