基于DVB-T2标准的LDPC码最小和译码算法的改进

当前DVB-T2标准中LDPC译码存在着校验节点和变量节点占用存储空间大、修正的最小和算法复杂度高的缺点.通过只存储校验矩阵Hy=1的校验节点信息和变量节点的后验似然对数比,并对入口参数进行向下取整,节省了存储空间,并在不提高算法复杂度的前提下改进了最小和算法的性能.     

低复杂度的自适应置信差分迭代译码算法

针对中短码长的低密度奇偶校验规则码(Low Density Parity Check, LDPC)规则码,该文采用消息更新规则改进和因子图变换方法,提出一种低复杂度差分迭代译码算法。在置信传播算法的基础上,仅当变量节点的消息值振荡时引入差分映射策略,得出一种选择性的置信差分规则,自适应地调整校验节点消息的归一化系数,提高译码性能。同时,采用展开校验节点的图变换方法,将计算复杂度从随节点度分布指数性增长降至线性增长。分别在高斯白噪声信道和瑞利衰落信道下进行仿真实验,结果表明该算法和基于图变换的其他低复杂度译码算法相比,性能优越且复杂度低,和对数似然比的置信传播算法(LLR-BP)相比,高信噪比区域内的性能优异,低信噪比区域内的计算复杂度明显降低。     

准循环LDPC码在大气激光通信中的应用研究北大核心

针对部分QC-LDPC(准循环低密度奇偶校验)码存在秩亏的问题,研究了一种满秩QC-LDPC码的构造方法,这种方法在降低编码复杂度的同时,还减少了短环数量。针对BP(置信传播)译码算法复杂度高的问题,提出了一种改进的BP译码算法,选择变量节点对数似然比值判决门限T=5.3和校验节点选择的边数q=3,在不同强度弱湍流条件下还能在一定程度上改善译码性能。研究表明,文章提出的LDPC码构造方法和译码算法在大气激光通信中具有一定的应用前景。     

基于原型图的低码率LDPC码最小和译码算法改进方案

低密度奇偶校验(LDPC)码的译码硬件实现方案大多采用计算复杂度较低的修正最小和(NMS)算法,然而对于低码率LDPC码,由于校验节点度数低,NMS算法的修正误差较大,导致其译码性能和标准的置信传播(BP)算法相比有较大差异。该文针对基于原图构造的一类低码率LDPC码,提出了在NMS迭代译码中结合震荡抵消(OSC)处理和多系数(MF)修正技术的方案。结合低码率原型图LDPC码行重分布差异较大的特点,MF修正算法可以有效地减少计算误差,从而改善译码性能。另外低码率原型图LDPC码的收敛较慢,而OSC处理则可以较好地抑制正反馈信息,进一步提高NMS算法的性能增益。仿真结果表明,对于此类低码率LDPC码, MF-OSC-NMS算法可以达到接近BP算法的性能。OSC处理和MF修正技术硬件实现简单,与NMS算法相比几乎没有增加计算复杂度,因此MF-OSC-NMS算法是译码算法复杂度和性能之间一个较好的折中处理方案。     

一种新型的卷积码混合译码算法

该文提出了一种级联的卷积码混合译码算法。该算法由两级译码实现,第1级采用置信传播(Belief-Propagation, BP)算法,而第2级采用修改的维特比译码(Modified Viterbi Decoding, MVD)算法。BP首先对接收序列进行预译码,并利用伴随式将译码输出的对数似然比值分为可靠的和不可靠的两类。不可靠的对数似然比值用接收符号取代,可靠的部分硬判决为编码符号,它们共同组成混合序列。随后,MVD对该混合序列作进一步纠错译码。仿真表明,与传统的维特比算法相比,所提出的混合译码算法的误码性能只有很小的损失,其译码平均复杂度在中高信噪比条件下有明显降低。     

适用于WMSN的联合信源信道迭代译码

提出了一种适用于WMSN的联合信源信道迭代译码(ISCD)方案,基于一种软输入软输出(SISO)后验概率的变长译码算法,不仅可以得到最大似然(ML)变长序列估计,而且可以计算ISCD所必需的比特级的置信信息.此外,把缩放外信息技术引入到ISCD领域,提出了利用外信息交换特性来获得最优常数缩放因子的方法,这可以在几乎不增加运算复杂度的前提下提高ISCD的性能.这种方案的显著特点是运算复杂度低,所需存储空间小,可以被应用于WMSN节点上.仿真结果表明,提出的ISCD方案显著地提高了变长度编码数据在WMSN中传输的抗差错能力.     

一种改进的V-BLAST译码算法

提出了一种改进的V-BLAST译码算法。接收机首先根据特定的准则在整个信号空间中进行搜索并得到一个子集,然后根据最大似然准则从该子集中选取合适的信号矢量作为译码结果。该算法可以取得和最大似然译码算法相近的译码性能,并且具有很低的计算复杂度。     

LDPC码的自适应补偿最小和译码算法

LDPC码置信传播算法由于复杂度过高而无法实际应用,最小和算法虽然能降低复杂度但却带来了较大的性能损失。补偿最小和算法通过在最小和算法中引入固定修正因子,在几乎不增加算法复杂度的条件下获得接近置信传播算法的性能。为了进一步提升补偿最小和算法的性能,给出了补偿最小和算法的自适应修正因子的计算方法并结合层译码调度策略,提出层自适应补偿最小和算法。仿真表明,所提算法具有更优的性能和更快的收敛速度。     

两种改进的LDPC译码算法

低密度校验码是一种基于稀疏校验矩阵的线性码,LDPC的性能接近Shannon限,并具有简单有效的迭代译码算法[1,2]。针对LDPC原始的置信传播迭代译码算法,文中分别从概率似然以及对数似然的角度对该算法进行改进,改进后的这两种译码算法译码更简单,且其运算量大大降低。     

LDPC码基于双修正因子的剩余度置信传播译码算法

通过对LDPC码的RBP和NWRBP译码算法进行研究,针对算法在译码过程中运算量过大,不利于在硬件上实现的问题,提出一种改进型的RBP和NWRBP译码算法。该算法在更新从检验节点到变量节点的信息时,采用最小和算法得出近似值,以此降低译码复杂度。同时,为了弥补近似值所带来的译码性能损失,引入乘性修正因子和加性修正因子来提高译码性能。     

一种改进的无线光通信LDPC码译码算法

针对无线光通信中低密度奇偶校验码(LDPC)置信传播(BP)译码算法复杂度高及置信度振荡造成译码错误等缺点,基于对数BP算法提出了一种改进的译码算法。改进的译码算法在校验节点运算时,判断输入到校验节点消息的最小值与某个门限的大小,根据比较结果,分别用消息最小值或若干个最小值进行运算,在损失很少性能的情况下降低了运算复杂度;同时在比特节点采用振荡抵消处理运算,提高了算法的性能增益。最后在对数正态分布湍流信道模型下,分别对比特充分交织和交织深度为16的情况进行了仿真实验。仿真结果表明,改进的译码算法与BP算法相比,大幅度降低了计算复杂度,而且译码性能有一定的优势,收敛速度损失很少;而相对于最小和算法,改进的算法虽然译码复杂度有所增加,但误码率性能有明显的优势,并且收敛速度也优于最小和算法。因此,改进的译码算法是无线光通信中LDPC码译码算法复杂度和性能之间一个较好的折中处理方案。     

Array LDPC码解码器设计

Array—LDPC码是一种高码率的LDPC（低密度奇偶校验）码,具有高性能、易编码等特点,广泛应用于DSL（数字用户线）传输中。在分析ArrayLDPC码结构和MS（最小和）算法的基础上,提出一种在较低硬件复杂度下实现较高并行度的解码器架构。该架构显著降低了节点间的信息通信量,同时,用局部CPU之间有规律的信息传递取代了VPU与CPU之间复杂的信息交换,解决了硬件实现中的布线问题。设计结果表明,采用这种架构设计的（2209,2021）Array．LDPC解码器具有吞吐率高、结构简单的优点,在0．18μmCMOS工艺下,面积仅为2．4mm2,而吞吐率可达到1．03Gbps。     

LDPC编码调制系统中基于反馈LLR均值的迭代解调/译码算法

该文针对LDPC码编码的BICM系统,提出一种对LDPC码译码器输出外附信息的计算方法进行改进的迭代解调/译码算法。与传统的解调/译码算法不同在于,该算法对每次BP迭代中译码器输出的各编码比特的外附LLR分别求均值后,再将其作为先验信息反馈给软解调器开始下次的迭代解调/译码。采用该方法可有效地减轻LDPC码在BP迭代过程中某些比特LLR值的振荡现象,从而使得传递给软解调器的外附信息更准确。仿真结果表明,和传统的两种迭代解调/译码算法相比,该算法能进一步提高LDPC编码BICM迭代系统的译码性能,而复杂度并无明显增加。     

LDPC码译码器的设计与实现

由于传统的LLR BP译码算法不易于FPGA实现,为了降低实现复杂度,采用一种改进的LLR BP译码实现方法,设计了一种码长为40、码率为0.5的规则LDPC码译码器,并完成了FPGA仿真实现.仿真和综合的结果表明,所设计的译码器吞吐量达到15.68 Mbit/s,且译码器的资源消耗适中.     

基于SSCANL译码器的联合迭代检测译码算法

为了提升基于极化码的稀疏码多址接入（sparse code multiple access,SCMA）系统接收机性能,提出了基于简化软消除列表（simplify soft cancellation list,SSCANL）译码器的循环冗余校验（cyclic redundancy check,CRC）辅助联合迭代检测译码接收机方案。该方案中极化码译码器使用SSCANL译码算法,采用译码节点删除技术对软消除列表（soft cancellation list,SCANL）算法所需要的L次软消除译码（soft cancellation, SCAN）进行简化,通过近似删除冻结位节点,简化节点间软信息更新计算过程,从而降低译码算法的计算复杂度。仿真结果表明,SSCANL算法可获得与SCANL算法一致的性能,其计算复杂度与SCANL算法相比有所降低,码率越低,算法复杂度降低效果越好;且基于SSCANL译码器的CRC 辅助联合迭代检测译码接收机方案相较基于SCAN译码器的联合迭代检测译码（joint iterative detection and decoding based on SCAN decoder, JIDD-SCAN）方案、基于SCAN译码器的CRC辅助联合迭代检测译码（CRC aided joint iterative detection and decoding based on SCAN decoder,C-JIDD-SCAN）方案,在误码率为10^-4时,性能分别提升了约0.65 dB、0.59 dB。     

一种低延迟极化码串行抵消译码器设计

为了克服5G移动通信系统中极化码串行抵消(SC)译码算法延迟高、计算复杂度高、硬件结构复杂度高等问题,基于冻结比特、冻结比特对和冻结区间等方式,提出了冻结比特设计模式。该设计模式包含基于冻结比特对的译码延迟和计算复杂度的分析方法。通过优先剪枝冻结比特结点的方式,进一步化简SC译码树,提高了搜索译码树的速度。码长为1 024的改进流水线树型SC译码器基于FPGA平台实现。实验结果表明,译码延迟为2.35μs,数据吞吐率为435 Mbit/s。与现有译码器相比,该译码器的译码延迟、数据吞吐率分别优化了9.6%、10.4%。     

三维TPC译码器的设计及FPGA实现

Turbo乘积码（TPC）是一种性能优秀的纠错编码方法,它具有译码复杂度低、译码延时小等优点,且在低信噪比下可以获得近似最优的性能。介绍了基于Chase算法的三维TPC软输入软输出（SISO）迭代译码算法,提出了三维TPC译码器硬件设计方案并在FPGA芯片上进行了仿真和验证。测试结果表明,该译码器具有较高的纠错能力,满足移动通信误码率的要求。     

一种兼容Turbo码的LDPC解码器

提出了一种兼容Turbo码的低密度校验码(LDPC)解码器,它可以将Turbo码完全转化为LDPC码来进行解码,由于采用了校验分裂方法来处理由Turbo码转化而来的LDPC码中所存在的短环,从而使其解码性能优于联合校验置信度传递(JCBP)算法0.8 dB,仅仅比Turbo码专用的BCJR算法损失约为1dB.本文提出的通用解码器,为多系统兼容通信设备的应用提供了一种新的、灵活方便的实现途径.     

基于FSO系统极化码的改进译码方案研究

针对服从对数正态分布的大气弱湍流信道模型,选用极化码来改善FSO系统传输性能。引入一种基于3×3核心矩阵的置信传播(BP)译码方法,对核心矩阵、码字长度、以及基本单元计算式进行了改进。对比采用新型BP译码方法与传统BP译码方法的FSO系统误码率性能。仿真实验结果表明,改进型BP译码方法与传统BP译码方法相比有着更低的误码率。由于系统构造的原因,改进型BP译码占用的存储空间较少、译码延迟时间短,在码长较长的情况下,对FSO系统传输性能有较大的提升。