基于数据打孔混合ARQ方案的低密度奇偶校验码构造方法

为了在不增加低密度奇偶校验码编译码复杂度的条件下,改善数据打孔混合重传请求的系统吞吐量,给出了一种改进的矩阵构造和打孔方案,增强了校验比特的可靠度并提高了打孔译码的性能.由于每次重传接收端要做2次迭代译码,所以同时优化这2次迭代译码的噪声门限值,用密度演变算法给出了一种更加适合该协议的非规则分布.数据吞吐量的仿真结果显示,改进分布和构造的码字明显优于原有的码字.     

DVB-S2中基于RM码的ACM模式帧同步设计

设计和分析了DVB-S2系统中自适应编码调制(ACM)模式下基于里德-穆勒(Reed-Muller,RM)码的帧同步技术.从最大似然角度分析了一阶RM码基于快速哈达玛变换(FHT)的译码算法.采用差分相关技术检测帧头,提出一种降低误帧率的RM码译码实现方法,将帧头段的偶数位数据共轭叠加到奇数位信号上再译码.仿真结果表明,这种方法的译码性能不受任何大小相位偏差的影响,且实现复杂度较小.     

LDPC码在AWGN信道中的性能研究

低密度奇偶校验码(LDPC码)以其低复杂度的迭代译码算法和可逼近信道容限的性能而成为目前最佳的编码技术之一。本文在对低密度奇偶校验码现有理论研究的基础上,系统地阐述了LDPC码的编译码思想,并对LDPC的译码方法进行了深入的研究。通过LDPC码在AWGN信道中应用的仿真实验,得到了LDPC码优于Turbo码的性能曲线,以及在译码中迭代次数对误码率影响的曲线图,并对实验结果进行了深入的分析。     

LDPC和积译码的一种改进算法

性能逼近Shannon限的低密度奇偶校验(Low-Density Parity-Check,LDPC)纠错码,在实际应用中需要解决的问题是尽可能降低译码的复杂度.本文概要分析了低密度奇偶校验码的和积译码算法,并基于该算法,提出了一种新的LDPC的和积译码改进算法一差分译码算法,选择若干个绝对值最小的差分值进行运算.理论分析和仿真验证结果表明:本文提出的改进算法可进一步降低了译码复杂度,并使译码性能得到一定提高.     

基于MATLAB/Simulink的LDPC码研究与设计

低密度奇偶校验码是一类性能接近香农限的具有稀疏校验矩阵的线性分组码,译码复杂度较低,结构灵活,是现今信道编码领域的研究热点.通过MATLAB/Simulink对所设计的低密度奇偶校验码在AWGN信道下进行了性能仿真,分析了所设计低密度奇偶校验码的编译码性能、误比特率和误码率.仿真测试结果表明,该低密度奇偶校验码具有较低的译码复杂度和良好的性能,可满足基本的数字通信系统编解码要求.     

LDPC码的译码算法

介绍了LDPC(低密度奇偶校验码)码的BP算法和基于BP的简化译码算法,并在AWGN(加性白高斯噪声)环境下进行了各自的仿真。通过误码性能和译码复杂度两方面的比较表明BP算法的性能更优越,但简化算法的复杂度相对来说有大幅的下降。     

关于不同码长的多进制LDPC码误码率的研究

本文构造了四进制的LDPC奇偶校验码,然后利用BP算法进行译码.有仿真表明,在同一个译码算法下,多进制LDPC码具有更为优异的性能,因此,本文是主要研究不同码长的多进制LDPC码,利用BP算法进行译码的情况下,通过MATLAB的仿真观察、研究不同码长误码率的情况.     

一种基于稀疏序列的量子CSS码的构造

量子CSS码是一种简单、有效的量子码构造方法,已被应用到各类特性的量子码的构造之中.针对低密度奇偶校验码(LDPC)的优异性能,利用稀疏序列构造LDPC码校验矩阵的方法,提出了一种构造量子低密度奇偶校验码校验矩阵构造方法,采用快速编码算法,获得相应的量子码.最后,以(3,8)(16,6)量子码为例给出量子低密度奇偶校验...     

基于变量节点更新改进的自修正最小和算法

针对最小和(Min-Sum,MS)算法在奇偶校验码上的译码性能较差的问题,提出了一种改进的MS算法.如果新变量节点消息和先前变量节点消息的符号不同,通过对新变量节点消息和先前变量节点消息动态加权处理修改迭代过程中的变量节点消息,以降低MS过高估计的不利影响.利用深度学习方法实现的译码器不仅能够抑制MS近似的影响,同时能够抑制码结构中循环的不利影响.仿真结果表明,与MS算法相比,改进的算法在几乎不增加复杂度的条件下获得了译码性能的显著提高,并且在中短码上的译码性能优于经典的置信度传播(Belief Propagation,BP)算法.     

基于RA结构的多元LDPC码编译码的实现

多元低密度奇偶校验(low density parity check,LDPC)码因具有比二元LDPC码更好的纠错性能、更强的抗突发错误能力及能与高阶调制相结合等特点而引起广泛关注.然而,多元LDPC码的诸多优点却被其高复杂度的编译码算法所限制.基于RA结构,构造出了具有快速编码算法的校验矩阵,采用双向递归流水线算法进行编码,并利用改进的EMS算法进行译码,降低了算法的复杂度和运算量,有利于硬件的实现.在加性高斯白噪声信道下,对GF(2)和GF(4)的LDPC码进行了性能比较,同时对GF(4)LDPC码在BPSK和4QAM调制下进行了对比.仿真结果证明了设计的正确性和可行性.     

基于伴随式的OSD改进算法

在研究了分阶统计译码(OSD)算法和伴随式译码算法的基础上,提出了一种适于LDPC码的基于伴随式的分阶统计译码(SOSD)算法.通过对接收序列似然比(LLR)进行排序,并进行高斯消元,获得接收序列的低可信相互独立符号集合(LRIPs),并使校验矩阵中,对应于LRIPs的列转化为系统形式.SOSD算法在产生候选码字时,不...     

一种改进的LDPC码译码算法研究

针对传统BP算法运算复杂度较高的问题,将BP算法和WBF算法相结合提出LDPC码改进译码算法。在每次BP迭代译码中加入校验式判断,并利用一定的翻转判据进行加权。然后对满足条件的位进行翻转,再次进行校验式判断,加快获得许用码字的速度。在加性高斯白噪声信道下的仿真结果表明,此改进译码算法能有效降低译码的平均运行时间,并且能够保持和传统BP算法一样的优异译码性能。并针对不同最大迭代次数,不同码长,不同码率情况,对改进译码算法和传统BP算法的性能进行详细比较。     

基于QR码和SPC码的双广义LDPC码构造及性能研究

为了降低低密度奇偶校验(low-density parity check,LDPC)码的错误平层,使其满足移动高清视频传输的极低误比特率(bit error rate,BER)要求,构造了一种基于平方剩余(quadratic residue,QR)码和单奇偶校验(single parity check,SPC)码的双广义LDPC(doubly-generalized LDPC,D-GLDPC)码。所构造的D-GLDPC码克服了有限码长的LDPC码性能不佳的问题以及广义LDPC(generalized LDPC,GLDPC)码的码率损失问题。基于QR码构造了准循环低密度奇偶校验(quasi cyclic LDPC,QC-LDPC)码,以QR码和SPC码作为分量码来构造D-GLDPC码,采用后验概率(a posteriori probability,APP)译码算法简化D-GLDPC码的译码。仿真结果表明,D-GLDPC码相比同码长同码率的LDPC码,在错误比特率和译码收敛速度上有明显的性能提升。     

两种新的对数似然比简化算法及其在LDPC码上的应用

通常用取最小绝对值方法对若干比特模二和的对数似然比(LLR)进行简化,该方法存在误差积累问题,因而不是最有效的.为此,提出了两种新的LLR简化算法:正比例函数拟和修正法和逐点平均值曲线修正法,并用这两种算法替代了低密度奇偶校验(LDPC)码归一化最有效可信传播(UMP-BP)译码中的LLR计算,使其在降低译码复杂度的情况下误码率更低.仿真结果表明,对于码长1 024 bits的LDPC码,采用所提出的LLR简化算法后性能较UMP-BP译码方法有0.4 dB提高,并与最优的可信传播算法接近,计算复杂度也有明显下降.     

基于(17,9)平方剩余码的广义LDPC码构造及性能研究

低密度奇偶校验(low-density parity check, LDPC)码的校验节点通常采用单奇偶校验(single parity check, SPC)码,然而当采用一种具有更强纠错能力分量码替换LDPC码中的SPC码时可以构造出一种性能更好的广义LDPC(generalized LDPC, GLDPC)码。鉴于此,采用一个(17,9)平方剩余(quadratic residue, QR)码作为分量码来替换LDPC中的SPC码构造出了一种基于QR码的GLDPC码。通过研究GLDPC码和QR码的构造以及GLDPC码的译码算法,提出了一种基于(17,9) QR码的GLDPC码构造方法,研究了该GLDPC码的性能,并对该GLDPC码与传统的LDPC码、同码率不同码长的GLDPC码以及同码长不同码率的GLDPC码进行了性能仿真。仿真结果表明,基于(17,9)QR码的GLDPC码相比同码率下的LDPC码,在错误比特率和译码收敛速度上都取得了更优异的表现。     

基于原模图LDPC码的联合信源信道译码器的硬件实现

采用FPGA(field programmable gate array)设计基于原模图低密度奇偶校验(low density parity check,LDPC)码的联合信源信道译码器,信道部分和信源部分都是由原模图LDPC码组成.在原模图LDPC码联合译码器的硬件实现架构中,通过2步循环扩展得到了适合硬件实现的准循环原模图LDPC码,译码器信息的迭代更新采用TDMP (Turbo decoding message passing)分层译码算法,采用的归一化最小和算法使得P-JSCD(photograph-based joint source and channel decoding)具有部分并行结构.最后,为了降低资源消耗和译码延迟,采用了提前终止迭代策略.基于FPGA平台的硬件实现结果表明,该联合译码器的译码性能非常接近相应的浮点算法,并且最大时钟频率达到193.834 MHz,吞吐量为24.44 Mbit/s.     

MIMO-OFDM系统中LDPC码的改进型译码算法

为了降低LDPC码译码算法的复杂性并提高译码性能,针对传统的最小和译码算法的性能缺陷,提出一种改进型最小和译码算法.在最小均方误差准则下,该改进型译码算法充分利用了归一化译码算法和偏移译码算法的优点,以逼近置信传播译码算法.最后将LDPC码的改进型最小和译码算法应用于MIMO-OFDM系统中以降低载波干扰.仿真结果表明,若MIMO-OFDM系统要求的误码率为10-5,改进型最小和译码算法的编码增益比传统的最小和译码算法高出0.5 dB,比归一化译码算法和偏移译码算法分别高出0.3和0.2 dB,与置信传播译码算法仅差0.15dB.另外,改进型最小和译码算法也具有低的硬件复杂度.     

Low complexity Chase-2 decoding of concatenated codes

The concatenated codes are widely used in current communication systems, such as satellite communication systems and WiMAX system. The objective of this study was to present a low complexity iterative soft decoding algorithm for concatenated codes. The concatenation was between a Reed-Solomon (RS) code and recursive systematic convolutional (RSC) code. The reduction in computational complexity was achieved by simplifying the Chase-2 decoder for RS codes with limited usage of test patterns. The processing of soft information between inner and outer decoders was also discussed. Simulation results showed that the proposed algorithm could achieve a good trade-off between complexity and performance.     

关于标准Reed-Solomon码的深洞猜想的注记

Reed-Solomon码是目前广泛应用于数字通信中的一类重要的极大距离可分码.Reed-Solomon码的译码过程通常采用最大似然译码算法.对于收到的一个码字u∈Fnq,最大似然译码算法关键在于确定码字u对于码C的错误距离d(u,C).熟知d(u,C)n-k,其中n,k分别为码C的码长和维数.若d(u,C)=n-k,则称u为码C的深洞.对于标准Reed-Solomon码,2012年洪和吴提出了一个著名的Wu-Hong深洞猜想.本文借助有限域Fq上极大距离可分码的生成矩阵,在一定条件下证明了标准Reed-Solomon码的Wu-Hong深洞猜想.     

LDPC Decoder for CCSDS Code by Flipping Bits and Fetching Words

The well-known CCSDS(consultative committee for space data systems) LDPC(low density parity check) code for near-earth applications is discussed and used for a case study of Mc Eliece system. First, a data error is picked out with the CCSDS LDPC code. The problem with its generator matrix is illustrated and overcome by a shortened code with some middle code bits deleted. In correspondence, its parity check matrix is also revised with the new quasi-cyclic(QC)-LDPC code. Second, a fast decoding scheme for general QC-LDPC codes is proposed based on flipping bits and fetching words. Besides, a lightweight CCSDS LDPC code based Mc Eliece system can be set up with such codes. The repaired CCSDS LDPC code is supposed to be still useful for communications and storages, and the normalized decoding algorithm is also efficient for general QC-LDPC codes.