基于CCSDS(8176,7154)LDPC码的缩短码性能研究

文章从单奇偶检验码的最大后验概率译码出发推导了LDPC码的消息传递机制。并基于此介绍了LDPC码的分层置信传播译码算法。然后结合工程实现给出了三种不同的缩短码实现方案,并通过仿真验证了三种缩短方案的有效性。最后在头部缩短方案的基础上搭建了基于FPGA的高速数传系统,中频环路上进行误码率性能测试表明头部缩短方案在复杂度和性能上有比较好的折中,误码率与理论值相差小于1.5d B。     

一种抑制LDPC码环路影响的软件方法

对低密度奇偶校验码(LDPC)在AWGN(Additive White Gaussian Noise)信道下的译码算法进行了深入研究,分析了在译码过程中出现突发错误的原因,指出出现这种错误是由于在校验矩阵中存在环路,提出了一种抑制突发错误的软件方法。在该方法中,只需对LDPC码的译码程序进行适当控制,就可有效抑制由于环路影响而出现的突发错误,进一步提高了LDPC码的译码性能和译码程序的稳定性,扩大了LDPC码的应用空间。     

多元LDPC码串行译码算法在光纤通信中的应用

将串行BP译码算法用在多元LDPC码中,降低了在光纤传输系统中的译码延时.详细介绍了在多元LDPC码中的串行BP译码算法和光纤通信系统的仿真模型.给出了在采用串行BP算法的LDPC译码器中,译码最大迭代数量对译码性能的影响,比较了采用传统的BP算法扣串行BP算法时LDPC译码器的性能.结果表明,采用串行BP算法确实能够提升LDPC译码器的收敛速度.     

多进制（Q-ary）LDPC码的编译码原理

多进制(Q-ary)LDPC码是将二进制LDPC码一般化到有限域GF(q),其校验矩阵元素不再是(0,1),而是集合(0,1,…,q-1),其译码仍然采用高效的信度传递迭代译码算法.本文主要阐述了多进制LDPC码的编译码原理,并介绍了一种可简化译码的傅立叶变换译码算法.通过将多进制LDPC码的性能与二进制LDPC码和RS码的性能进行比较,可以看出多进制LDPC码在磁存储系统、下一代ADSL系统以及深空通信方面将是取代RS码的强有力的候选,有极其重要的应用价值.     

非规则LDPC码简化译码算法研究

主要介绍了低密度奇偶校验码(LDPC)的基本概念及规则和非规则两种典型的LDPC码的结构,简要介绍了LDPC码的译码算法,在此基础上,引出两种非规则LDPC码的简化译码算法,仿真验证算法较大地降低了译码复杂度,并在高信噪比下性能损失较小.     

LDPC短码的编译码研究

这里研究了原模图LDPC码和BP译码算法,首先提出了一种基于PEG算法构造原模图LDPC码的算法,该码字在码率为1/2,码长256比特的情况下,译码性能超过了PEG算法,然后针对LDPC短码不可避免存在四环的特殊性,提出了一种修正四环中变量节点迭代信息的BP译码改进算法,使得具有四环的LDPC短码的译码性能得到较大提升。     

LDPC码在BPSK通信系统中的性能分析

LDPC编码在长码条件下具有接近Shannon极限的纠错能力,但是译码较为复杂,因此分析LDPC编码在短码条件下的编译码性能对于扩大LDPC编码的应用范围,降低译码设备的复杂度有着重要的意义。针对较短LDPC编码情况下的判决译码在BPSK系统中的应用,对基于BP算法的几种软判决译码算法进行了介绍,对算法在BPSK系统中的译码性能进行了仿真,仿真结果表明:基于对数测度的BP算法在LDPC短码条件下有着优良的译码性能,能够有效降低通信系统中编译码的复杂度。     

卷积LDPC码在瑞利信道下的性能分析

本文研究了卷积LDPC码在瑞利衰落信道下的译码性能,给出了瑞利信道下,卷积LDPC码的译码算法,在同等条件下对比了卷积LDPC码在高斯信道和瑞利衰落信道下的译码性能。     

串行级联LDPC码及其传输性能分析

提出了一种简化的LDPC译码算法,以减小译码算法的复杂度.以非规则LDPC码作为内码,串联一个高码率规则LDPC码作为外码,可降低或消除错误平层.将此串行级联LDPC码在M-QAM调制信道上进行了仿真分析,结果表明其性能优于RS码,可有效利用带宽,同时保证数据可靠传输.     

基于WIMAX标准的LDPC译码器系统设计

本文在研究了LDPC码的基本译码算法的基础上,针对BP及其简化算法译码收敛慢的不足的缺点,提出了一种将TDMP算法和NMS算法相结合的TDMP-NMS算法作为WIMAX标准LDPC译码器的译码算法.该算法综合了TDMP算法译码收敛快和NMS算法在保证误码率性能的前提下校验节点处理简单的优点,最终实现了基于WIMAX标准的LDPC码译码器.     

Novel modified min-sum decoding algorithm for low-density parity-check codes

The problem of improving the performance of min-sum decoding of low-density parity-check(LDPC)codes is considered in this paper.Based on rain-sum algorithm,a novel modified min-sum decoding algorithm for LDPC codes is proposed.The proposed algorithm modifies the variable node message in the iteration process by averaging the new message and previous message if their signs are different.Compared with the standard min-sum algorithm,the modification is achieved with only a small increase in complexity,but significantly improves decoding performance for both regular and irregular LDPC codes.Simulation results show that the performance of our modified decoding algorithm is very close to that of the standard sum-produet algorithm for moderate length LDPC codes.     

LDPC码的一种循环差集构造方法

提出了一种由组合数学中的循环差集构造LDPC码的新方法,它能产生大量的列重和行重均为恒定值的规则码,并且可以排除圈长为4的圈和减少圈长等于6的圈。利用和积译码算法通过计算机仿真验证了这种码字具有优良的特性。     

A high‐performance belief propagation decoding algorithm for codes with short cycles

The simplicity of decoding is one of the most important characteristics of the low density parity check (LDPC) codes. Belief propagation (BP) decoding algorithm is a well‐known decoding algorithm for LDPC codes. Most LDPC codes with long lengths have short cycles in their Tanner graphs, which reduce the performance of the BP algorithm. In this paper, we present 2 methods to improve the BP decoding algorithm for LDPC codes. In these methods, the calculation of the variable nodes is controlled by using “multiplicative correction factor” and “additive correction factor.” These factors are obtained for 2 separate channels, namely additive white Gaussian noise (AWGN) and binary symmetric channel (BSC), as 2 functions of code and channel parameters. Moreover, we use the BP‐based method in the calculation of the check nodes, which reduces the required resources. Simulation results show the proposed algorithm has better performance and lower decoding error as compared to BP and similar methods like normalized‐BP and offset‐BP algorithms.     

基于循环检测的LDPC比特翻转译码算法研究

提出一种基于循环检测的低密度奇偶校验码的比特翻转(BF)译码算法,采用对译码翻转比特的循环检测和对接受符号可靠性信息的软判决,使译码性能大大改善.理论分析表明,该译码运算复杂度低,仿真结果表明,改进的算法优于加权比特翻转译码LP-WBF算法约0.3 dB,误码性能改善明显.     

Selective avoidance of cycles in irregular LDPC code construction

This letter explains the effect of graph connectivity on error-floor performance of low-density parity-check (LDPC) codes under message-passing decoding. A new metric, called extrinsic message degree (EMD), measures cycle connectivity in bipartite graphs of LDPC codes. Using an easily computed estimate of EMD, we propose a Viterbi-like algorithm that selectively avoids small cycle clusters that are isolated from the rest of the graph. This algorithm is different from conventional girth conditioning by emphasizing the connectivity as well as the length of cycles. The algorithm yields codes with error floors that are orders of magnitude below those of random codes with very small degradation in capacity-approaching capability.     

基于置信传播的优化译码算法研究

该文在对LDPC码的译码算法分析的基础上,针对校验矩阵中含有的环对译码算法的影响,提出了一种在置信传播算法基础之上的译码算法。该算法通过及时切断消息在环上的重传回路,可消除因校验矩阵中的环回传原始信息对译码造成的影响,保证优质的原始信息能尽可能地传播到其能传播的节点,从而提升了LDPC码的译码性能。仿真实验表明,在低信噪比的信道中,该算法具有相当于传统算法的性能和更低的计算复杂度;在良好的信道条件下可以取得比传统算法更优异的性能。     

Efficient algorithm for calculating short cycles in Tanner graph based on matrix computation

Loop distribution of Tanner graph affects the BER performance of low-density parity-check codes(LDPC) decoding.To count short cycles in the Tanner graph efficiently,a side by side recursion algorithm based on matrix computation was proposed.Firstly,5 basic graph structures were defined to realize recursive calculate in the implementation process.Compared with previous works,the algorithm provided many methods for counting the same length of cycles.The same result confirmed the correctness of the algorithm.The new algorithm could not only calculate the total number of cycles,but also gave the number each edge participating in fixed-length cycles.Its complexity was proportional to the product of D and square of N,where D was the average degree of variable nodes,and N denoted the code length.For LDPC codes,D was far less than N.For most of the LDPC codes,the calculation for numbers of cycle-length g、g+2、g+4 was only several seconds.     

有限平面LDPC码的停止集

有限平面LDPC码是一类重要的有结构的LDPC码,在利用和积算法(SPA)等迭代译码方法进行译码时表现出卓越的纠错性能。众所周知,次优的迭代译码不是最大似然译码,因而如何对迭代译码的性能进行理论分析一直是LDPC码的核心问题之一。近几年来,Tanner图上的停止集(stopping set)和停止距离(stopping distance)由于其在迭代译码性能分析中的重要作用而引起人们的重视。该文通过分析有限平面LDPC码的停止集和停止距离,从理论上证明了有限平面LDPC码的最小停止集一定是最小重量码字的支撑,从而对有限平面LDPC码在迭代译码下的良好性能给出了理论解释。     

对LDPC码的LLRBP算法研究

在LDPC译码时,使用IJLRBP算法其校验节点的计算复杂度十分高,而且当LDPC码中有许多的短环时,译码性能也会降低。基于以上的这些问题提出了一个新的混合校验变量过程,通过调整校验节点的处理振幅和变量节点的信息相关性来降低计算复杂度,其仿真过程表明在译码性能和运算复杂度上与LLRBP算法都有较大的提高。