基于等差数列的QC-LDPC码构造方法

提出了一种可进行快速编码的准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码构造方法.首先利用等差数列(AP)得出基矩阵,然后使用循环置换矩阵(CPM)行列循环移位和修饰技术对其进行改进,最后得到校验矩阵,且该矩阵具有大围长和新型准双对角线结构的特点.仿真结果表明:在相同条件下,当误码率(BER)为1×10~(-6)时,相比基于局部优化搜索(LOS)算法构造出的LOS-QC-LDPC(3112,1556)码、大列重(LCW)低复杂度的LCW-QC-LDPC(3110,1555)码、基于Mackay算法构造的Mackay(3110, 1555)码和基于最大公约数(GCD)算法构造的GCD-QCLDPC(3110,1555)码,所构造的码率为0.5的AP-QC-LDPC(3110,1555)码的净编码增益(NCG)分别提高了约0.29,0.37,0.54,0.65 dB,其纠错性能较好,且具有编码复杂度低和可快速编码的优点.     

基于循环差集的(3,L)规则QC-LDPC码构造

针对准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码中准循环基矩阵移位系数构造的确定问题,利用循环差集(CDF)构造一种近似双对角结构的(3,L)规则QC-LDPC码,其围长至少为8,该码的基矩阵由四部分构成,其中一部分数据已知,其余可由简单的运算获得,所需存储空间少,降低了硬件实现的复杂度,根据循环差集个数t不同可灵活构造不同码长和码率的码字.仿真实验结果表明:当误码率为1×10~(-6),码率为0.5时,构造的基于循环差集的码比基于最大公约数(GCD)码、渐进边增长(PEG)码和西顿(SD)序列构造码的净编码增益分别提升了0.10,0.12和0.13dB.当码率为0.6时,比基于完备循环差集构造的type2码和PEG构造码的净编码增益分别有0.20和0.10dB的提升.     

基于等差数列与原模图的QC-LDPC码构造方法

针对准循环低密度奇偶校验 (quasi-cyclic low-density parity-check, QC-LDPC)码循环置换矩阵的移位次数确定问题,提出一种基于等差数列与原模图(arithmetic progression and protograph, APP)构造QC-LDPC码的新方法。该方法通过特殊等差算法得出等差数列,原模图结合该等差数列得到待扩展的基矩阵。该方法所构造的QC-LDPC码可灵活地选择码长和码率,而且其校验矩阵的围长至少为8。使用Matlab搭建了通信系统仿真模型,并在此模型基础上基于该构造方法构造的APP-QC-LDPC(4000,2000)码进行了模拟仿真。仿真结果表明,在相同条件下,当误比特率(bit error rate, BER)为10-6时,所构造码率为0.5的APP-QC-LDPC(4000,2000)码相对于基于渐进边增长(progressive edge growth, PEG)算法构造的PEG-QC-LDPC(4000,2000)码、基于等差数列(arithmetic progression, AP)算法构造的AP-QC-LDPC(4000,2000)、基于修饰(masking, M)技术所构造的M-QC-LDPC(4000,2000)码和基于最大公约数(greatest common divisor,GCD)算法所构造的GCD-QC-LDPC(4000,2000)码分别能改善约0.46,0.55,0.9和1.06 dB的净编码增益(net coding gain, NCG),具有较好的纠错性能。     

准循环LDPC码快速编译码算法及DSP实现

为了降低准循环低密度奇偶校验QC-LDPC(quasi-cyclic low-density parity-check)码编译码算法的复杂度,研究了QC-LDPC码的构造方法.介绍了一种由校验矩阵构造系统生成矩阵的简化方法,该方法可以在很大程度上降低编码复杂度,实现线性编码.基于上述校验矩阵结构,译码提出了Turbo串行消息传递的最小和译码算法(TMS算法).在保持性能基本不变的情况下,改善消息传递的收敛特性,同时降低译码复杂度.基于定点DSP结构,设计了一种高效LDPC码编译码器.仿真结果表明,该算法以较低的复杂度实现了QC-LDPC码的快速编译码.     

基于BIBD与基区组元素组合的QC-LDPC码

为了满足通信系统中对纠错码高纠错能力及低误码率的要求,基于平衡不完全区组设计(BIBD)构造了一种既适用于加性高斯白噪声(AWGNC)和二元删除信道(BEC)的基区组元素组合的准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码,记为BIBDcom-QC-LDPC.该方法大幅减少了传统构造方法校验矩阵中6,8环的个数.仿真结果表明:在AWGNC下,当误码率(BER)为1×10-6时,所构造的BIBDcom-QC-LDPC(6572,6150)码的净编码增益(NCG)比传统方法和循环置换矩阵(CPM)行(列)分解法构造的QC-LDPC码分别改善了约0.25和0.10dB.并且在BEC下所构造的BIBDcom-QC-LDPC(4044,3370)码的性能要优于传统方法和CPM行(列)分解法构造的QC-LDPC码.     

基于Fibonacci-Lucas序列构造大围长QC-LDPC码的方法

基于斐波那契-卢卡斯序列并结合三角旋转法提出一种围长至少为8的斐波那契-卢卡斯准循环低密度奇偶校验(fibonacci-lucas quasi-cyclic low-density parity-check, F-L-QC-LDPC)码的构造方法。该方法所构造的F-L-QC-LDPC码不存在四环和六环,计算复杂度低,硬件实现简单且节省硬件存储空间,具有优秀的纠错性能。仿真结果表明,当误码率(bit error rate,BER)为10-6时,该方法所构造的码长为2 700且码率为0.5的码型,相较于基于Fibonacci数列并结合三角旋转法构造的同码长码率的QC-LDPC(2 700,1 352)码,净编码增益(net coding gain,NCG)提高了约1.0 dB,相较于基于卢卡斯数列大围长构造方法构造的QC-LDPC(2 700,1 353)码,NCG提高了约1.6 dB。且同样条件下,该方法构造的码长为2 580且码率为0.5的码型与基于等差数列构造的QC-LDPC(2 580,1 292)码相比,NCG提高了约1.0 dB。     

基于Hoey序列的QC-LDPC码构造方法

基于Hoey序列提出了一种列重为3,并环长至少为8的准循环低密度奇偶校验(quasi-cyclic low-density parity-check,QC-LDPC)码的新颖构造方法,该构造方法能避免短环的产生,有较好的纠错性能,可通过改变参数值进而改变码长和码率.对提出的构造方法进行了环长至少为8的证明,用Matlab搭建了通信系统的仿真模型,并在此模型基础上对基于该构造方法构造的QC-LDPC(900,452)码进行了仿真分析,仿真平台是在高斯白噪声(additive white Gaussian noise,AWGN)信道下,调制方式为二进制相移键控(binary phase shift keying,BPSK)调制,译码算法为和积算法(sum product algorithm,SPA).仿真结果表明,当误码率(bit error rate,BER)相同时,利用该构造方法所构造的QC-LDPC(900,452)码的净编码增益(net coding gain,NCG)比基于等差数列(arithmetic progression sequence,APS)构造的QC-LDPC(896,452)码以及基于最大公约数(greatest common divisor,GCD)构造的QC-LDPC(900,453)码的NCG都提高了,且所有码的码率均为0.5.     

低存储可线性编码的QC-LDPC码设计

为了解决构造任意长度、无小停止集且无短环QC-LDPC码的设计问题,研究了基于Tanner图的停止集、围长和最小码重三者之间的关系,提出了QC-LDPC码无短停止距离且无短环的充要条件.在此基础上,为了进一步降低编码复杂度并保留结构化特性,提出了一种具有线性编码复杂度的基于后向迭代的QC-LDPC码.仿真结果表明:所构造的QC-LDPC码的纠错性能与IEEE 802.11n中QC-LDPC码相近,与IEEE 802.16e中QC-LDPC码相比,在误码率为10~(-6)时,可获得0.15 d B的性能增益;此外,该码字只需存储移位因子和单位子矩阵的阶数,所占硬件存储空间明显小于另外2种QC-LDPC码.     

基于矩阵分解的有限几何LDPC码的研究

随机构造的LDPC（low density parity check codes）码长的增加,所需存储空间过大,编码复杂度过高.针对该问题,研究了具有代数结构的有限几何LDPC码.基于有限域几何空间的点和线来构造校验矩阵,并通过矩阵行列分解得到不同码率、码长的非规则QC-LDPC码.该类LDPC码是准循环码,其编码复杂度与码长成线性关系,对应的Tanner图没有4环存在.仿真结果表明：MSK调制、AWGN信道条件下,该类码与类似参数的随机码相比较,当信道误码率为10-6时,译码增益约为0.05～0.15dB.     

基于Stanley序列的QC-LDPC码新颖构造方法

针对准循环低密度奇偶校验(quasi-cyclic low-density parity-check,QC-LDPC)码的短环结构会严重影响码字纠错性能的问题,基于Stanley序列(Stanley sequence,SS)提出一种围长至少为8的QC-LDPC码新颖构造方法。从Stanley序列中选取某些特定元素构成一个呈递增关系的集合,利用穷举算法搜索出满足无环4和环6条件的元素得到另一个递增集合,构造相应的指数矩阵,得到其奇偶校验矩阵。仿真结果表明,在误码率(bit error rate,BER)为10^-6时,所构造的SS-QC-LDPC码与同码率码长的其他QC-LDPC码码型相比,其净编码增益均有一定提升,因而其纠错性能较好,且无错误平层现象。此外,该构造方法的计算复杂度较低。     

浅谈语音压缩编码的发展和应用

近30年来,高质量、低速率的语音编码算法不断出现。编码技术种类很多,按照波形编码、参数编码和混合编码的分类方法论述了语音编码的发展进程、各种标准及其应用。     

Plane-Wave Least-Squares Reverse Time Migration for Rugged Topography

We present a method based on least-squares reverse time migration with plane-wave encod-ing (P-LSRTM) for rugged topography. Instead of modifying the wave field before migration, we modify the plane-wa...     

一种新的综合编码方案

提出一种新的综合编码方法：①图象编码预处理．在没有改变复杂性的情况下，使结果有明显改进．②在编码过程中，为了提高离散余弦变换（ＤＣＴ）系数量化后的编码效率，提出４叉树与模板匹配混合去零的方法．③对图象子块引入Ｈｉｌｂｅｒｔ排序，使脉冲调制方法的使用更有效．将这些改进方法结合形成新的图象编码算法，取得了理想的压缩比     

ASN.1到C/C++编译器实现的研究

在描述通信协议中抽象语法描述ASN.1被广泛应用。通过对VoIP网关中H.323协议栈实际开发,论述了ASN.1到C/C++编译器的实现过程。     

面向网络传输的无损压缩算法优化研究

针对网络传输流量过大、网络瓶颈严重的问题,文章提出了一种新的数据压缩算法,以LZW无损数据压缩算法为基础,将偏移编码方法引用到LZW算法中,采用修改压缩字典的维护方式和压缩数据的输出方式,增强字典自适应性,同时减少字典重新建立次数,提高了原算法的压缩效率;通过引入参数调节机制,使算法在不同情况下具有通用性。实验结果表明,新算法的压缩比比原LZW算法提高了0.2～0.9,较大地提高了压缩效率。     

Hadamard变换光学编码探测中的定位精度研究

针对Hadamard光学成像的编码定位精度波动对编码成像结果的影响,研究了编码机制对定位偏差响应的表现,发现了阿达玛变换光学系统对定位精度波动的敏感性规律:像元强度改变量与定位偏差量成比例;一个编码周期内定位偏差的多次波动导致像元强度改变量按次累加;各次波动对像场强度改变量分布具有循环性.采用63阶码板实验以及数值模拟方法计算63阶、255阶和511阶S矩阵编码成像,结果表明定位精度的变化对编码成像质量有重要影响.给出了在编码成像中所应用的编码矩阵折叠形式与定位精度的相关关系,为编码成像系统的精度设计给出了理论基础.     

基于GPU的高吞吐量QC-LDPC码编码器实现

目前准循环低密度奇偶校验(quasi-cyclic low-density parity-check,QC-LDPC)码快速编码普遍采用现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array,FPGA)、专有电路(application-specific integrated circuit,ASIC)等硬件方案,其通用性差,编码吞吐量不够高.对此,基于图形处理单元(graphics processing unit,GPU)平台提出了一种针对不同码型不同码率的QC-LDPC码通用的高吞吐量并行编码方案.根据QC-LDPC码校验矩阵的准循环结构,先引入其同样具有准循环结构的生成矩阵,再基于生成矩阵的准循环特性以及GPU的线程和内存结构,设计了一种能达到吉比特速率的编码方案.仿真结果表明,该编码器对测试的3个码长从几百到一万多比特的高码率QC-LDPC码均达到了10 Gbit/s的编码速率.其编码速度优于文中对比的QC-LDPC码GPU方案.在对802.11ac标准中的(1944,1620)QC-LDPC码编码时,吞吐量比(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)编码器提高了1.9 Gbit/s.在对WIMAX标准中的4种码编码时,吞吐量是FPGA编码器的3.94～7.73倍.     

一种改进的任意形状视频对象纹理编码算法

提出了一种改进的基于视频对泉的纹理编码算法．该算法在部分等级树集分割算法的基础上，充分利用视频对象的形状信息，在构建不重要集合列表时，仅仅对对象内部的小波变换系数进行处理，对对象外部的小波变换系数不作处理．通过这种改进，有效地去除了冗余的元素，使得在具有相同压缩比的条件下，该算法恢复图像的质量有了明显提高．仿真实验结果验证了该算法的有效性．     

光栅编码假彩色图像的色度分析

对位相型光栅编码假彩色图像进行了色度分析，认为在已知光源光谱布的情况 下，可以从色度轨迹和明度曲线上适当选择光源，使得假彩色图像达到预期 效果。     

一种基于小波变换的混合图像压缩方法

提出了一种基于小波变换的静态图像压缩方法．将图像作多次小波分解后，对高频系数进行适当量化以减少其符号数，然后对量化后的系数作Huffman编码及RLE编码．实验证明这是一种比较有效的编码方法，消除了方块效应，且该算法可得到不同的质量等级和比特率，适合网络图像传输．