采用基于GF（q）的LDPC编码实现带宽有效传输及编码设计

研究了AWGN信道条件下基于有限域GF(q)的非规则低密度奇偶校验编码与q进制结合实现带宽有效传输和编码优化方法。采用了Davey所提出的方法，为寻找基于GF(q)的多进制LDPC“好码”，可以选定校验矩阵的一组行重量参数，在一组关于校验矩阵重量参数的线形的约束条件下最小化一个非线性代价函数。使用该方法，一个比较重要的参数(平均列重量)将无法参加优化，这是因为行重量参数一经选定，平均列重也随之确定，因此不再将行重量参数固定，而是将行重参数的约束纳入优化约束条件，并引入复纯形法来解决所引出的非线性规划问题，从而保证列重量参数也参加优化。     

基于缩短RS码集合的低密度校验码的编码

提出了基于GF(q)上缩短RS码集合的低密度校验(lowerdensityparitycheck,LDPC)规则码生成方法.该方法能够从结构上避免校验矩阵中环4结构的出现,并且提出了码字矩阵、码字候选矩阵和码元候选矩阵的构造方法;给出了码字矩阵一些性质的构造性证明,这些性质对于消除环4结构至关重要.     

大围长可快速编码QC-LDPC码的构造

准循环低密度奇偶校验(quasi-cyclic low-density parity-check,QC-LDPC)码是一种应用广泛的编码技术,该技术主体包含校验部分和信息部分。现有的编码技术主要针对校验部分进行研究改进,而缺乏对信息矩阵的构造来提升编码性能,并且信息部分和校验部分相互独立从而降低了编码的性能。针对该问题,提出一种大围长可快速编码的QC-LDPC码构造方法,该方法将最大公约数(greatest common divisor, GCD)算法、行列加减值和掩饰技术引入到校验矩阵得到一种改进型下三角结构的校验矩阵,构造出的QC-LDPC码兼容了大围长和低编码复杂度的双重特性,从而提升编码灵活性。仿真结果显示与GCD算法构造的围长为8的QC LDPC码相比较,提出的快速编码方法在误码率(bit error rate, BER)为10-5时获得0.25 dB的编码增益;与基于渐进边长(progress edge growth,PEG)算法构造的随机码相比较,构造的非规则QC-LDPC码在误码率为10-5时码字性能提高了约0.1 dB。     

基于准循环分量码构造的多进制PCGC码

PCGC码是一种以LDPC码作为分量码的级联码。它在继承LDPC码优越的误比特率性能的同时,还拥有比LDPC码更低的编码复杂度。对多进制PCGC码进行了研究,同时将采用准循环算法构造的校验矩阵引入其分量码的设计中。用准循环方法构造的PCGC码,在编码端采用一组移位寄存器即可完成编码,大大降低了PCGC码的编码复杂度。仿真结果表明：短帧情况下,通过准循环构造分量码矩阵编码,四进制PCGC码性能优于同进制LDPC码。因此,基于准循环分量码构造的多进制PCGC码在未来数字通信系统中具有重要的应用价值。     

中国调频频段数字音频广播标准的LDPC编码器设计

根据2013年颁布的中国数字音频广播(CDR)中LDPC码的校验矩阵结构特点,提出一种基于生成矩阵的编码方法.该方法将生成矩阵转化为块准循环结构,并行化处理编码算法的行与列操作;采用存储器调用的控制策略,实现CDR标准中四种码率编码,提高了硬件资源的利用率.在Xilinx公司的FPGA平台上进行该编码器的设计,联合Model Sim和Matlab软件进行验证.结果表明,该设计方法具有资源占用较少、功耗低、编码准确率高等特点,其吞吐量约为400 Mbit,达到了CDR标准的LDPC编码要求.     

基于偏移量周期填充的 QC-LDPC 码构造方法

准循环低密度奇偶校验卷积 (QC-LDPC-C: Quasi-Cyclic Low Density Parity-Check Convolutional)码其校验 矩阵的构造需避免 4 环,且不考虑结构特点的直接构造会使构造的计算复杂度呈指数增长。为此,提出 QC-LDPC-C码的基于子矩阵偏移量周期性填充的构造方法。该方法利用基校验矩阵的周期性,首先填充基校 验矩阵中确定的子矩阵部分,以实现快速编码,而后在基校验矩阵的随机子矩阵的构造中采用子矩阵偏移量的 优化选择,使每次位置选择并周期性填充后获得的矩阵能满足无 4 环的扩展矩阵结构,得到扩展后无4 环的基 校验矩阵,从而令扩展后的校验矩阵的围长至少为 6。将具有不同参数的 LDPC-C 码与基于该方法构造的 QC-LDPC-C码进行测试和比较,实验结果表明,后者可获得较好的译码性能,同时编译码复杂度较低。     

基于自适应网格编码QAM的渐进图像编码传输方案

为了在无线信道下鲁棒和高效地传输静态渐进图像,基于高效率编码调制系统提出了一种新型编码传输框架。使用支持多种编码传输模式的自适应网格编码正交振幅调制作为脆弱嵌入式压缩渐进码流的编码保护方案,在给定的功率和延迟约束条件下,基于启发式并行搜索算法对待传信源压缩分组的传输功率和编码调制模式进行联合优化,使得图像传输的端对端期望失真最小。经过对不同测试图像在不同功率和延迟约束条件下的仿真,该传输优化方案相对于以往基于不等重功率分配算法的传输优化方案取得了明显性能增益,在Gauss白噪声信道和准静态衰落信道中,接收端重建图像的峰值信噪比分别平均提高了1.33和2.70dB。     

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.     

基于有限域的LDPC卷积码构造算法

采用有限域方法研究获得具有快速编码特性的规则、时不变LDPC（Low-Density Parity-Check,低密度奇偶校验）卷积码的构造算法. 首先给出基于有限域GF(q)所构造的准循环(QC)LDPC码的基矩阵结构特性;然后提供了一种新的代数构造及其对应的修正的矩阵结构;最后,根据QC与LDPC卷积码之间的环同构关系,获得了具有快速编码特性的LDPC卷积码的多项式矩阵结构. 代数构造方法简化了整个构造过程. 而LDPC卷积码的快速编码特性减小了编码复杂度,简化了编码器结构. 用基于置信传播(BP)的译码算法在加性高斯白噪声(AWGN)信道上获得的仿真结果表明,与其他结构化LDPC卷积码相比,文中所构造的码具有更好的性能.     

基于GF(26)上RS码的信息隐藏应用研究

探讨基于GF(26)上的RS码的信息隐藏方法,给出利用RS码码字实现多种信息隐藏方案及其信息隐藏容量计算方法.探讨基于GF(26)上的RS码的信息隐藏方法,给出利用RS码码字实现多种信息隐藏方案及其信息隐藏容量计算方法.合理选择GF(26)上RS码的编码参数,在提高隐藏秘密信息的鲁棒性的同时将秘密信息的嵌入量控制在一定范围内;利用认证密钥与适当的RS码的编码参数相结合,可以达到数字图像的完整性、鲁棒性等认证的目的.研究GF(26)上的RS码在信息隐藏领域的应用,可以根据需要合理选择RS码的编码参数,在提高隐藏秘密信息的鲁棒性的同时将秘密信息的嵌入量控制在一定范围内;利用认证密钥与适当的RS码的编码参数相结合,可以达到数字图像的完整性、鲁棒性等认证的目的.     

基于PEG算法的多进制LDPC码的设计与仿真

引入PEG算法来构造多进制LDPC码的校验矩阵H译码时采用傅立叶变换实现了简化译码。仿真结果表明：中短帧情况下，由PEG因子图编码的四进制LDFPC码的性能明显好于随机编码的四进制/0,1码的性能，在相似复杂度下，四进制LDFPC码的性能略好于二进制LDFPC码，所以，根据PEG原理构造的四进制LDFPC码在未来数字通信系统中具有重要的实用价值。     

基于PEG算法的多进制LDPC码的设计与仿真

引入PEG算法来构造多进制LDPC码的校验矩阵H，译码时采用傅立叶变换实现了简化译码。仿真结果表明：中短帧情况下，由PEG因子困编码的四进制LDPC码的性能明显好于随机编码的四进制LDPC码的性能。在相似复杂度下，四进制LDPC码的性能略好于二进制LDPC码，所以，根据PEG原理构造的四进制LDPC码在未来数字通信系统中具有重要的实用价值。     

基于PEG算法的多进制PCGC码

PCGC码是一种以LDPC码作为分量码的新型级联码,它在继承LDPC码优越的误比特率性能的同时,还拥有比LDPC码更低的编码复杂度。研究了多进制PCGC,并将PEG算法引入其分量码的设计构造中。仿真结果表明：短帧情况下,通过合理的设计分量码,四进制PCGC码性能好于四进制LDPC码,且四进制PCGC码性能也略好于二进制的PCGC码。通过合理设计的四进制PCGC码在未来数字通信系统中具有重要的实用价值。     

基于Matlab的LDPC码的研究

LDPC码是一种接近香农限的线性分组码。在研究LDPC码的基本理论的基础上,利用计算机仿真码长、列重和迭代次数影响LDPC码的性能。仿真结果表明:LDPC码长码的误码性能优于短码的误码性能,但当码长达到一定值后,再增加码长,LDPC码的误码率降低的幅度将不大;当码长较小时,增加列重,LDPC码的性能将变差;但当码长足够大时,增加列重,LD-PC码的性能将得到改善。若列重达到一定值时,随着列重增加LDPC码的性能将变差。增加译码迭代次数,LDPC码的性能将得到改善;但当迭代次数足够大时,再增加迭代次数,LDPC码的误码率将不会再降低。     

一种构造八环准循环LDLC码的搜索算法

为了找到一种结构简单,又具有逼近香农限的线性码,应用构造准循环LDPC（low density parity check）码的算法思想,结合LDLC（low density lattice codes）的特点,对该算法进行改进,用以构造八环LDLC校验矩阵。保证LDLC生成序列在各行或各列中顺序和正负号的随机性以及在每行每列中元素分布的均匀性。同时分析了该算法的复杂度。在AWGN信道下仿真结果显示：用这种算法构造的八环LDLC的性能明显地好于现有的六环LDLC码的性能。     

调频频段数字音频广播（CDR）标准的LDPC编码器设计

本文根据2013年颁布的中国数字音频广播（CDR）中LDPC码的校验矩阵结构特点,提出一种基于生成矩阵的编码方法。该方法将生成矩阵转化为块准循环结构,并行化处理编码算法的行与列操作;采用存储器调用的控制策略,实现CDR标准中四种码率编码,提高了硬件资源的利用率。在Xilinx 公司的FPGA平台上进行了该编码器的设计,联合了ModelSim和MATLAB仿真软件进行验证。结果表明,该设计方法具有资源占用较少、功耗低、编码准确率高等特点,其吞吐量约为400Mbps,达到了CDR标准的LDPC编码要求。