基于LDPC码的盲视频水印算法研究

根据视频水印系统和数字通信系统相似的特性,提出了一种基于LDPC码的盲视频水印算法.水印信息经随机置换与LDPC编码,对经过二次整数变换之后的直流分量进行修改实现水印的嵌入.为了兼顾水印的不可见性与鲁棒性的要求,根据水印长度和变换之后系数的大小自适应地选择嵌入水印的组及系数的改变强度.实验结果表明,该算法能够保证很好的视频质量,视频帧的PSNR值高于50 dB,并实现了水印的盲提取.对于常见的视频攻击有较强的鲁棒性,在码率高于汉明界推导出的下限的情况下,算法鲁棒性随着码率的减小而增强.     

基于LDPC码的盲视频水印算法研究(英文)

根据视频水印系统和数字通信系统相似的特性,提出了一种基于LDPC码的盲视频水印算法。水印信息经随机置换与LDPC编码,对经过二次整数变换之后的直流分量进行修改实现水印的嵌入。为了兼顾水印的不可见性与鲁棒性的要求,根据水印长度和变换之后系数的大小自适应地选择嵌入水印的组及系数的改变强度。实验结果表明,该算法能够保证很好的视频质量,视频帧的PSNR值高于50 dB,并实现了水印的盲提取。对于常见的视频攻击有较强的鲁棒性,在码率高于汉明界推导出的下限的情况下,算法鲁棒性随着码率的减小而增强。     

一种简化的低密度校验码译码算法的研究

针对低密度校验码(LDPC)译码的迭代过程的复杂度问题，提出一种新的简化的译码算法，通过对每次迭代中校验节点的更新变换之后计算的线性拟合，来降低计算的复杂度，从而加速译码。计算机仿真结果显示，简化的译码算法与传统的和积算法相比，译码性能基本接近，有时要稍差一些，但译码复杂度是有明显的下降的，这样即证明了方案的有效性。     

非规则LDPC码译码改进算法及其DSP实现

为了降低非规则低密度奇偶校验(low-density parity-check,LDPC)码译码算法的复杂度,提出一种适合数字信号处理器(digital signal processor,DSP)实现的低运算复杂度、低误码平台译码的改进算法。该算法校验节点的运算采用修正最小和算法,外信息的更新采用串行方式,既保持了串行和积算法在有限迭代次数下译码门限低的优点,又降低了节点运算复杂度和误码平台。用定点DSP芯片实现的非规则LDPC码译码器的实测结果表明,该算法能以较低的实现复杂度获得低的误码平台和译码门限。     

非规则LDPC码译码改进算法及其DSP实现

为了降低非规则低密度奇偶校验(low-densityparity-check,LDPC)码译码算法的复杂度,提出了一种适合数字信号处理器(digitalsignalprocessor,DSP)实现的低运算复杂度、低误码平台译码的改进算法。该算法校验节点的运算采用修正最小和算法,外信息的更新采用串行方式,既保持了串行和积算法在有限迭代次数下译码门限低的优点,又降低了节点运算复杂度和误码平台。用定点DSP芯片实现的非规则LDPC码译码器的实测结果表明,该算法能以较低的实现复杂度获得低的误码平台和译码门限。     

低密度奇偶检验码译码的高效量化算法

为降低低密度奇偶检验码译码的硬件实现复杂度,提出了一种可变步长均匀量化"和积"译码算法。该算法分为两步进行:首先,检验节点和变量节点的外信息都以相同的量化步长进行均匀量化而进行迭代译码;然后,当迭代达到预定的次数时,检验节点和变量节点的量化步长分别乘以和除以预先选定的一个参数。仿真和现场可编程门阵列实现结果表明,与未量化的标准积译码算法相比,该算法的性能损失在0.1 dB以内;与同等性能的算法相比,该算法可以降低50%的硬件规模。     

基于低密度奇偶校验编码的自适应调制方案

为克服无线信道时变衰落特性对传输性能的影响 ,提出了基于低密度奇偶校验 (L DPC)编码的自适应调制传输方案。该方案将所有子信道传输的信息采用同一个 L DPC码进行编码 ,每个子信道根据各自当前的噪声水平动态选取调制方式 ,而各个子信道的瞬时噪声根据 L DPC译码前后信息序列的符号改变情况进行估计。仿真结果表明 :在 Nakaga-mi时变衰落信道下 ,该系统方案可以很好地适应信道的时变衰落特性 ,在满足系统输出误比特率的条件下 ,可以很低的系统复杂度实现信息的最佳传输 ,并获得距离理论极限3d B的良好传输性能     

有限状态Markov信道上基于噪声软判决的LDPC译码

针对有限状态Markov信道,提出一种改进的低密度奇偶校验码(low-density parity-check,LDPC)译码算法,并给出其因子图表示.该译码算法包括相互迭代的标准和积译码算法和前向后向算法两个部分.在标准和积译码算法每次迭代后,得到噪声比特的软判决;前向后向算法利用噪声比特的软判决,重新估计发送比特的信道似然比.标准和积译码算法用此重新估计的信道似然比,进行下一次迭代.考虑到因子图中Markov信道节点的引入会引起图中圈个数的增加,进一步提出用基于概率的消息传递策略来更新译码过程中的消息.仿真结果表明,此算法不仅远好于标准的和积译码算法,而且优于采用噪声硬判决的算法.     

低密度奇偶校验码迭代译码算法的误码平台特性

为研究低密度奇偶校验(LDPC)码在采用不同译码算法时的误码平台特性,利用硬件仿真系统实际测试数据,对LDPC码采用不同迭代译码算法的误码平台特性进行统计分析。分析结果表明:LDPC码采用和积(SP)算法或修正最小和(MMS)算法译码失败后,残留错误比特数目一般很小;因此,LDPC码可作为级联码的内码,实现极低的误比特率。与MMS算法相比,SP算法译码后错误码字中的残留错误比特通常更少,更适合级联码。基于上述分析设计的级联码可以在较低的门限下实现低于10-10的误码率。     

基于循环差族构造的高码率低密度校验码短码

为了降低编码复杂度,基于组合数学的方法构造出一类高码率低密度校验(LDPC)码短码。该方法由循环差族构造出一类参数λ为1的平衡非完全块设计(BIBD),再基于这些BIBD构造LDPC码。构造出的LDPC码具有准循环特性,因此编码复杂度低。码字的Tanner图中没有长度为4的环路,在采用置信度传播译码时具有很好的译码性能。仿真结果表明:基于循环差族构造出的LDPC码具有与随机构造的LDPC码相当的性能。构造出的码字适用于手持数字视频广播系统。     

基于循环差族构造的高码率低密度校验码短码

为了降低编码的复杂度,基于组合数学的方法构造出一类高码率低密度校验(LDPC)码短码。该方法由循环差族构造出一类参数λ为1的平衡非完全块设计(BIBD),再基于这些BIBD构造LDPC码。构造出的LDPC码具有准循环特性,因此编码复杂度低。码字的Tanner图中没有长度为4的环路,在采用置信度传播译码时具有很好的译码性能。仿真结果表明:基于循环差族构造出的LDPC码具有与随机构造的LDPC码相当的性能。构造出的码字适用于手持数字视频广播系统。     

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.     

基于迭代填充法的LDPC码设计

提出一种构造低密度奇偶校验码(LDPC码)的新方法-迭代填充法(IF法),在此基础上构造了IF-LDPC码.研究证明了迭代填充法的相关性质,同时给出了一种规则和准规则IF-LDPC码编码器设计算法.IF-LDPC码的码长和码率取值灵活,可实现线性编码,做到O(M)的编码复杂度(M为信息位长度).同时,该码结构易于部分并行译码器实现.仿真结果表明:IF-LDPC码与QC-LDPC码相比,编码增益有0.5～1.1 dB的改善,可达到与Mackay随机码相比拟甚至更优的性能.     

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.     

结合Walsh变换与LDPC码的OFDM信道估计算法

为了提高正交频分复用 (OFDM)系统的信道估计精度 ,提出了一种结合 Walsh变换和低密度奇偶校验 (L D-PC)码的信道估计算法。该算法利用信道传输函数的频域相关性 ,通过 Walsh变换和变换域滤波降低了 OFDM系统的信道估计方差 ,同时利用 L DPC码强大的纠错能力提高了系统的整体性能 ,使系统在欧洲电信标准组织信道模型下每比特信噪比门限降低了近 2 d B。结果表明 ,该算法在未来宽带OFDM系统中具有应用潜力     

基于LDPC码校验节点度的分类修正最小和算法

为了减小低密度奇偶校验(low-density parity-check,LDPC)码的译码算法复杂度,提高译码性能,该文针对致信传播(belief propagation,BP)译码算法及其简化算法的分析,提出了一种基于校验节点度的分类修正最小和译码算法。该算法将最小和译码算法中校验节点输入外信息绝对值的最小值和次小值分类,并根据该节点的度计算与BP算法的偏移量,分别选择不同的阈值和修正因子对外信息进行补偿。仿真结果表明,该算法在高信噪比区域的译码性能高于BP算法,并且计算复杂度大大低于BP算法,是一种适用于各种校验节点度分布,而且是能较好兼顾性能与实现复杂度的译码算法。     

相关衰落下正交空时分组码容量的近似分析

在平坦相关瑞利和莱斯衰落信道下,基于泰勒级数展开、高斯分布和Gamma分布,对正交空时分组码系统的遍历容量和容量累积分布函数进行近似分析.对于遍历容量,在低信噪比和天线数目较多情况下,采用一阶近似效果很好,但是在高信噪比和天线数目较少时,一阶近似效果不是很理想,然而采用二阶近似,在任意的信噪比和任意的天线数目下,都具有很好的近似效果.对于系统的容量分布函数,采用高斯和Gamma近似方法,都得到很好的近似效果;在高中断区域,采用高斯近似效果较好;但是在低中断概率区域,Gamma近似具有更好的近似效果.     

适用于多天线系统信道估计的周期互补多相码

针对多天线系统中的信道估计,提出了一类周期互补多相码的构造方法。该方法基于完美码集合,通过对集合中任意2个等长完美码的交织操作,可以获得一类新的具有周期互补特性的多相码。所获得的多相码具有理想的周期相关性能,即该类多相码的异相周期自相关函数和任意位移上的周期互相关函数都等于零。不同于传统的子码长度受限的周期互补二元码,所构造的周期互补多相码能够产生大于4的所有偶数子码长度,从而既可以保证系统信道估计的性能,也可以提供更加灵活的参数选择。     

低密度校验（LDPC）码的构造及编码

分析了当前编码领域中低密度校验码的2种相对好的编码方法——化奇偶校验矩阵H为相似三角形和基于有限几何的编码方法。同时还分析了低密度校验码的一般及在有限几何域中的构造和特征，最后仿真了3种不同低密度校验码在相同译码方法下的性能。     

基于酉差分空时码的信道估计性能研究

介绍MMSE和LS算法的基本原理同时给出酉空时码的编解码原理,对基于OFDM的非盲信道估计与基于酉差分空时码的盲信道估计进行性能的仿真对比。其中非盲信道估计采用MMSE和LS算法,盲信道估计采用极大似然算法,通过误码率仿真曲线对比可以看出采用酉空时码的误比特率在大信噪比的环境下要明显好于采用MMSE和LS;而在小信噪比环境下,酉空时码的误码率与采用LS的信道估计的误码率基本一致。