浅谈CMMB的LDPC码技术

本文主要介绍了CMMB技术、LDPC码的原理,以及在CMMB系统中LDPC码的结构特点,并针对LDPC码应用领域进行了一些探讨。     

LDPC 码改进型LBP 译码算法研究

针对LDPC(Low Density Parity Check) 码分层( LBP: Layered Belief Propagation) 译码算法计算复杂度高、不易于硬件实现的问题, 提出一种改进算法。该算法首先引入函数f(x)使LBP译码算法的计算复杂度大大降低; 同时引入具体参数校正因子和偏移因子, 提升译码性能。仿真结果表明, 改进后的算法相比LBP 算法在计
算复杂度降低的同时, 也提升了译码性能, 从而达到了易于硬件实现的目的。     

LDPC码及其在CMMB系统中的应用

mpc码是一种接近香农限的好码,本文主要介绍了LDPC码的原理以及在CMMB系统中LDPC码的结构特点,并对采用Gallager编码的LDPC码在BPSK调制、AWGN信道下的性能进行了仿真及分析,最后对LDPC码的应用领域进行了探讨。     

基于遗忘系数的LDPC译码算法研究

长LDPC码的Tanner图中通常没有环路,此时LLR BP译码算法是性能最优的软判决译码算法.而短LDPC码的Tanner图中通常存在环路,因此变量节点之间的信息就不再相互独立,这时LLR BP译码算法的译码性能就会下降.针对短LDPC码的特点,提出一种改进型LLR BP译码算法,利用遗忘系数来计算该算法中的参数.仿真结果表明,与LLR BP译码算法、Normalized BP译码算法以及Offset BP译码算法相比,改进型LLR BP译码算法能够在降低算法复杂度的同时提高环路存在情况下的LDPC译码性能.     

基于窗口扩展的空间耦合LDPC码滑窗译码算法设计

针对传统的空间耦合LDPC(SC-LDPC)码滑窗译码算法由于窗口截断导致性能损失的问题,提出了一种基于窗口扩展的SC-LDPC码滑窗译码算法来提高窗口内信息可靠性,从而提升滑窗译码算法性能。并在此基础上,提出了一种低时延的提前终止窗口滑动策略,减少窗口滑动次数,实现译码性能和译码时延的有效折中。仿真结果表明,相较于传统滑窗译码算法,所提出的基于窗口扩展的滑窗译码算法的译码性能在窗口尺寸较小时,性能增益约为1.8 dB,随着窗口尺寸的增大,尽管性能增益逐渐减小,但仍优于传统滑窗译码算法,接近于次最优的置信传播译码算法。还推导了译码复杂度计算表达式和译码时延表达式。分析结果表明,相较于传统滑窗译码算法,尽管窗口扩展带来的单个窗口内校验节点数目的少量增加导致了单个窗口内译码复杂度有所增高,但由于减少了窗口滑动次数,因此整体译码复杂度与传统滑窗译码算法基本一致,且译码时延得到显著降低。     

基于稀疏序列LDPC的多层码的迭代译码

提出一种稀疏二进制序列构造的LDPC码作为分量码,译码采用串行迭代的多层码方案.每次串行迭代译码逐层进行,低层向高层传递译码软信息.采用该方案分别对8PSK和16QAM调制的多层码进行串行迭代译码和并行迭代译码的性能仿真.仿真结果表明:该方案的编码复杂度较低,相比于并行迭代译码,串行迭代译码简化了译码结构,且2种迭代译码算法复杂度相同;在AWGN信道和平坦瑞利衰落信道中,串行迭代译码的误比特性能优于并行迭代译码.     

基于闪存系统的多进制LDPC码译码研究

为了进一步提高闪存系统的可靠性,基于闪存系统的分级调制架构,提出了一种新的多进制LDPC(low density parity check)码译码算法?该译码算法引 入了预处理过程以纠正分级解调器输出的非法符号,通过变量节点和校验节点的迭代运算纠正由噪声干扰带来的错误符号?在迭代运算过程中,变量节点的更新条件设计为只有在不满足2个以上检验和的情况下,才更新该变量节点的符号;且在更新变量节点符号时,考虑到分级调制架构容易出现的相邻换位错误,以及噪声对各单元层次造成的不同影响,选择较有可能被发送的那个符号作为更新符号?仿真结果表明,提出的译码算法性能优于已有的译码算法;通过对比不同的变量节点更新条件得出,设计的更新条件具有更好的性能?     

具有高速并行译码结构LDPC码的构造

针对可实现高速并行译码的低密度校验(LDPC)码,提出了一种LDPC码的构造方法.该方法用代数的方法构造一个校验矩阵,适当地选择构造时的参数,可以消除校验矩阵中的小环,以保证所构造码字的性能;再按照一定的规则对所构造校验矩阵的行进行重新排列,可使得重排后的矩阵具有分块结构.仿真结果表明,采用这种分块结构,使得LDPC码的部分并行译码在工程实现上成为可能,按照该方法构造的LDPC码的性能与随机构造的码字相当.     

基于HMM信源估计和LDPC的联合信源信道译码

在信源信道联合编译码中,利用信源冗余控制信道译码是一个关键的技术.利用Baum-Welch重估算法获取隐马尔可夫信源中的残留冗余,将其作为外信息提供给LDPC进行迭代译码.仿真结果验证了这一方法可以提高LDPC码的纠错性能.加快迭代收敛速度.     

基于压缩感知重建去噪后的LDPC译码算法

针对LDPC译码前的噪声问题,提出一种基于压缩感知重建去噪后的LDPC译码算法.首先,在接收端使用CS算法对系统的接收信号进行观测,恢复,消除信道传输过程中的噪声信息;然后,将恢复信号直接作为接收信号送入LDPC的译码器.仿真计算证明,这种改进的算法能有效减少噪声影响,降低LDPC的误码率,提高系统译码性能,在码长为512时,误码率可降低到10-5,并且受稀疏度,传输速率和CS重构算法影响.对比4种CS重构的贪婪算法,SP算法得到的效果较好.     

MIMO-OFDM系统中LDPC码的改进型最小和译码算法研究

LDPC码的译码通常是利用BP译码算法来实现的,但是BP译码算法的硬件电路复杂.虽然最小和译码算法能够简化BP译码算法,但它是以牺牲性能为代价的.为了让译码算法在复杂度和译码性能之间取得较好的折衷,针对最小和译码算法的性能缺陷,利用最小均方误差准则,提出一种改进型最小和译码算法,最后将该算法应用于M IMO-OFDM系统中.仿真结果表明,与BP译码算法以及最小和译码算法相比,改进型最小和译码算法能够在降低算法复杂度的同时保持良好的译码性能.     

针对信息节点振荡特性的改进LDPC译码方法

在中高信噪比情况下,信息节点值在译码迭代中可能出现在0和1之间振荡的情况,从而使最终的误比特率上升.针对这种情况,提出了将出现振荡情况且初始软信息较小的信息节点所携带的初始信息认定为不可靠并忽略掉的改进译码算法,有效的降低了误比特率.对码长为504 bit码率为2/3的LDPC非规则规则码进行了仿真实验,在Eb/N0为0.5 dB到2.5 dB的范围内均能取得优于传统BP译码算法0.3 dB的增益.     

基于掩盖技术的非规则QC-LDPC码构造算法的研究

提出了一种基于掩盖技术的非规则QC(quasi-cyclic)-LDPC码的构造算法.仿真结果及分析表明该方法构造的非规则QC-LDPC码具有如下优点:性能优于直接构造的规则QC-LDPC码且可与随机构造的非规则码的性能相媲美;与随机构造的非规则码的误码率、误帧率相比具有较低的地板效应;由于具有准循环结构,因而可实现线性编码;掩盖技术克服了随机构造中长码长的非规则LDPC码时搜索时间较长的缺陷.     

基于卷积码、LDPC码、Turbo码的BICM—ID性能的研究

比特交织编码调制迭代译码（BICM—ID）是一种编码、调制和迭代译码相结合的技术,主要应用于无线通信中的信道编译码．BICM—ID在结构设计上加入了比特交织器和软输入软输出（SISO）译码器,结合迭代译码,最终实现次优译码．不同的编码方法在BICM—ID系统中也有着很大的性能差异,针对几种常见纠错编码方法——卷积码、Turbo码、LDPC码,在BICM—ID系统下的误码率性能进行比较．仿真得到系统在AWGN信道和Rayleigh衰落信道下的误码率曲线,表明不同纠错编码的BICM-ID系统性能与理论分析相一致．     

Hybrid hard-/soft-decision LDPC decoding strategy for NAND flash memory

This paper concerns a decoding strategy to improve the throughput in NAND flash memory using low- density parity-check （LDPC） codes. As the reliability of NAND flash memory continues degrading, conventional error correction codes have become increasingly inadequate. LDPC code is highly desirable, due to its powerful correction strength. However, in order to maximize the correction strength, LDPC codes demand fine-grained memory sensing, leading to a significant read latency penalty. To address the drawbacks caused by soft-decision LDPC decoding, this paper proposes a hybrid hard-/soft-decision LDPC decoding strategy. Simulation results show that the proposed approach could reduce the read latency penalty and hence improve the decoding throughput up to 30 %, especially in early lifetime of NAND flash memory, compared with the conventional decoding with equivalent area.     

Code Design and Shuffled Iterative Decoding of a Quasi-Cyclic LDPC Coded OFDM System

In multipath environments,the error rate performance of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) is severely degraded by the deep fading subcarriers.Powerful error-correcting codes must be used with OFDM.This paper presents a quasi-cyclic low-density parity-check (LDPC) coded OFDM system,in which the redundant bits of each codeword are mapped to a higher-order modulation constellation.The optimal degree distribution was calculated using density evolution.The corresponding quasi-cyclic LDPC code was then constructed using circulant permutation matrices.Group shuffled message passing scheduling was used in the iterative decoding.Simulation results show that the system achieves better error rate performance and faster decoding convergence than conventional approaches on both additive white Gaussian noise (AWGN) and Rayleigh fading channels.     

可快速编码的多码率原模图LDPC码设计

原模图LDPC码的实际应用涉及到两个问题:快速编码和编码复杂性.与其他LDPC码相比,原模图LDPC码的结构适合快速解码,但不一定能够实现快速编码.现有的原模图LDPC码的编码是根据生成矩阵进行编码,因其生成矩阵不是稀疏的,所以存在编码复杂性问题,这给编码器的硬件实现带来较大的困难.为了降低原模图LDPC码编码复杂度,本文提出一种可快速编码的多码率原模图LDPC码的设计,提出的多码率原模图LDPC码不存在4环,无低码重码,其快速编码算法能够降低编码复杂性,使编码器的硬件易于实现.在AWGN信道仿真结果表明,提出的可快速编码的多码率LDPC码的误码率性能和纠错性能优于GB20600 LDPC码.     

Rice信道下LDPC码译码粘滞点研究

LDPC码译码误比特率与迭代次数关系曲线及其粘滞点的研究,对于进一步深入分析译码机理和加快译码收敛的速度有着重要的意义.文章以Rice信道为研究背景,提出了一种采用基于offset BP_based译码算法的DDE分析结合差分进化技术的非正则LDPC码的优化方法,据此得出了Rice信道下最大比特节点次数为10、码率为1/2和1/3的优化次数分布对以及相应的码门限值;通过仿真得到了在Rice信道下LDPC码译码粘滞点分析的相关曲线,并从译码粘滞点角度研究了LDPC码的门限现象.通过对各阶节点的译码粘滞点分析结果表明,高阶节点相对于低阶节点而言,对于译码有较大贡献,据此提出了改进译码算法的两种思路.     

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.     

一种改进的LDPC码译码算法

指出了由于短LDPC（低密度奇偶校验）码的Tanner图中会出现环路,使得变量节点之间的信息不再相互独立,从而导致对数域BP译码算法的性能下降．从平衡迭代译码性能与硬件实现复杂度的角度出发,提出了一种改进的BP算法,通过变量消息的修正来补偿校验消息简化的损失．仿真结果表明：改进的算法加快了算法的收敛速度,降低了迭代译码...