基于改进高斯近似方法的LT码度数分布设计

高斯近似是一种用来分析基于Tanner图的信道编译码性能和进行度数分布设计的有效方法,但是在对LT码进行分析时,不能准确计算译码过程中的迭代消息.在此方法的基础上,结合LT码译码的特点,提出迭代盒的概念,对LT码的BP解码中的迭代消息密度函数进化过程进行分析.在LT码消息迭代模型基础上,运用微分演化方法对LT码的输出度数分布进行优化.仿真表明,经过度数分布优化的LT码的抗误码性能有了明显的提高.     

MIMO-FSO中LT码新型度分布的性能研究北大核心

通过建立基于Gamma-Gamma分布的MIMO-FSO系统模型,研究了鲁棒孤子分布(RSD)与泊松鲁棒孤子分布(PRSD)的性能,并通过仿真验证了LT码与采用PRSD的LT码在不同湍流信道下的误码性能。     

一种适用于LT码的选择编码算法

无速率码的出现为自适应数据传输提供了新途径。作为第一种实用的无速率码,LT码在高斯信道中的性能不佳,存在较高的误码平台。针对此问题,提出一种选择编码(SE)算法。SE算法按照度数值大小将信息节点分类成若干个集合,并通过控制编码过程使每个校验节点优先从小度数值节点集合中选取与之相连接的信息节点,从而消除了小度数值的信息节点,降低了LT码的误码平台。通过蒙特卡洛仿真得到不同条件下SE算法中信息节点的度分布,并利用外信息传递图法对SE算法及传统编码方法的收敛性进行对比分析,结果显示SE算法能够进一步拓宽译码通道,使误比特率更快趋近于0。此外,SE算法在给定范围信噪比及码率值条件下均能降低误码平台,当误比特率为10-5时,码长为512 bit的LT码可以得到近5 dB的性能改善。     

一种单载波频域均衡输出符号的软信息计算方法

在单载波传输中,对多径接收信号进行单载波频域均衡(SC-FDE)可令系统以较低的复杂度获得较强的抗多径能力,但传统SC-FDE不能直接为后续的软输入软输出(SISO)迭代译码模块提供译码所需的软信息。而SISO迭代译码器恰是Turbo码、LDPC码等Shannon极限码发挥良好纠错能力的重要手段。为了使SC-FDE与SISO迭代译码相结合,该文在导频数据时分复接块传输(TD-PABT)系统中给出了一种SC-FDE输出符号软信息的计算方法,并进行了仿真验证。仿真结果表明,采用该文所述的输出符号软信息计算方法的软输出SC-FDE能够与LDPC码很好地结合,且该系统误码性能明显好于采用传统SC-FDE和卷积码的TD-PABT系统。     

简化循环交织器的QC-LDPC构造算法

针对准循环LDPC(QC-LDPC)码全并行高速译码器复杂度较高的问题,本文提出了一种约束QC-LDPC码循环偏移量的码构造算法(SSN-BPEG,Simplifi ed Shuffl e Network Block PEG).SSN-BPEG算法在进行环长优化并时限定循环偏移量的取值范围.结果表明,本文提出的SSN-BPEG算法构造码的误码性能与WiMAX标准码相当,但其译码器中的循环交织网络的复杂度大大降低.     

LT码新型度分布及其在电力线通信中的应用

Luby变换(Luby Transform,LT)码作为信道编码应用于电力线通信(Power Line Communication,PLC),可实现电信号的可靠传输。度分布对LT码编译码性能的影响至关重要。为了得到更优的度分布,首先调整二进制指数分布(Binary Exponential Distribution,BED)中的度数比例,获得一种译码性能更优的改进的二进制指数分布(Improved BED,IBED)。然后,根据IBED在冗余度较小时译码成功率高,而冗余度增大后鲁棒孤子分布(Robust Soliton Distribution,RSD)的译码性能表现更佳的特点,通过求和归一化的方式将IBED与RSD两种度分布的优势进行有机结合,提出一种新型二进制鲁棒孤子分布(Binary RSD,BRSD)。仿真结果表明,与其他方法及传统的RSD相比,采用新度分布进行LT编码,可明显降低译码开销,并节约编译码耗时。将新型度分布应用于基于LT码的PLC系统中,能有效地抑制PLC信道中各种噪声对电信号的干扰,并提高通信效率。     

系统极化码的高效低复杂度编译码算法研究

系统极化码能减弱非系统极化码在连续抵消(SC)译码时的误码扩散敏感性,且在相同计算复杂度下拥有更好的误码性能,已被第五代通信系统采用,作为信道编码方式之一。在对系统极化码进行构造时采用经典的巴氏参数界法,编码时采用复杂度低且高效的非迭代编码算法,译码时采用循环校验码(CRC)辅助的基于对数似然比的连续抵消列表算法(LLR-SCL)与再编码结合。仿真结果表明,低信噪比下中等长度的系统极化码的SCL译码性能远优于SC译码;再加以CRC辅助译码后,其性能可得到大幅提升。     

一种基于贪婪搜索的码率兼容LDPC码打孔算法

为了提高有限长LDPC码的打孔性能,提出一种码率兼容LDPC码的打孔算法.结合打孔变量点恢复树结构的特点,采用贪婪搜索算法逐级最大化k步可恢复节点的数量,以获得尽可能多的k值较小的k步可恢复节点,从而改善码率兼容系列子码的误码性能.针对随机构造和PEG构造下的LDPC码,验证了本文打孔算法的性能.仿真结果表明,本文方法生成的系列码率兼容子码的误码性能均优于随机打孔方法,特别是当子码的码率较高时,误码性能改善越明显.     

新型LT码编译码方法及其在认知无线电中的应用

Luby变换(LT)码作为一种抗干扰编码技术,应用于认知无线电系统,可提高次用户数据传输的可靠性。编译码是影响LT码抗干扰性能的关键因素。为提高数据传输的可靠性和速度,该文提出一种适用于认知无线电系统的LT码联合泊松鲁棒孤子分布-叠层(CPRSD-H)编译码算法。编码过程中,编码器首先采用CPRSD进行编码产生编码分组和编码矩阵,随后通过编码矩阵中度数为1和度数为2对应的列向量携带双层信息:度数为1和度数为2的编码分组和与其相连接的输入分组的连接关系;部分原始数据信息。译码过程中,译码器首先通过第1层存储信息采用置信传播(BP)算法译码完成,随后一些未被成功译出的信息再通过第2层存储信息进行填补。仿真结果表明,将CPRSD-H编译码算法应用于认知无线电系统中,能够显著降低LT码的误比特率(BER),提高次用户有效吞吐量以及加快LT码编译码速度。     

LDPC码误码平台研究进展

低密度奇偶校验(LDPC)码在迭代译码下具有优越的性能,但是在高信噪比区呈现出误码平台(error floor)现象.综合分析了低密度奇偶校验码的误码平台现象及其产生的原因,重点描述了陷阱集及其对LDPC码误码平台的影响,同时阐述了估计和降低LDPC码误码平台的方法,并对今后LDPC码误码平台研究的重点和方向提出了展望.     

基于可译集大小的LT码编码算法的改进

在中、高码率情况下,使用传统随机图法(RG)构造中短码长LT码,其生成矩阵并非一定满秩,所以存在着一定的译码失败率(信源不完全可译).针对随机图法的这种缺点,提出一种改进的累积边增加法(IPEG),此方法通过控制可译集大小,保证全部信源符号的可译性.实验结果表明,与传统方法相比,经过改进的LT码性能得到了显著提高,而且每帧中错误的码字数量也更加稳定,以这种稳定的LT码作为内码,Raptor码的性能也能得到极大提升.     

无速率编码及其应用综述

纠错编码技术通过引入冗余增加可靠性,是现代通信的关键技术之一。无速率编码是一类新兴纠错编码,其速率可以根据信道状态自适应改变,编译码算法较为简单,且性能优异,可以适用于不同的应用场景,因此受到了国内外学者和工业界的关注。介绍了4种经典或新兴的无速率编码方案,包括卢比变换(Luby Transform,LT)码、Raptor码、在线喷泉码(OFC)和BATS(Batched Sparse)码。介绍无速率编码的基本原理,通过其发展过程比较不同无速率编码的特点。阐述了这些无速率编码的编译码方法,并简要介绍其最新的研究进展。最后,介绍无速率编码在广播通信及不等差保护、无线传感器网络、车联网、存储以及分布式计算等新老场景中的应用。无速率编码是一种复杂度低、灵活度高的编码,随着新型无速率编码的发展,在未来的分布式系统等场景中将会有更广泛的应用。     

LT码的性能分析及仿真

LT码（Luby Transform Codes）属于喷泉码的其中一种,它是一类基于图的线性纠删码,其应用的信道环境是删除信道（BEC,Binary Erasure Channel）。这里主要介绍在二元删除信道模型下,LT码的4种度分布设计方法及,分析了短码长和长码长情况下的LT码在不同信道删除概率情况下的性能及比较。研究结果表明：在删除概率非常大的情况下,只要译码端接收到足够多的包都能以高概率译出原始数据包,只是产生的冗余度大,这里的结果将为系统选择不同参数的LT码提供参考。     

Construction of low-density parity-check convolutional codes through progressive edge-growth

In this letter, we propose a novel approach of constructing low-density parity-check convolutional codes (LDPC-CCs), based on the progressive edge-growth (PEG) algorithm. LDPC-CC related modifications are made upon the original PEG algorithm to generate the time-varying parity-check matrix. The proposed method can generate LDPC-CCs with large girth, and is flexible in handling codes with different parameters. Simulation results show that such codes have good performance.     

短长度分布式喷泉码的性能分析

LT码是喷泉码的一种,由于深空通信不能实现反馈,距离远,变时延的传输特性,LT码适合用于深空通信中,由于传统的单信源通信已经不能满足当前的通信需求,多信源多中继通信系统成为了研究的重点。介绍了短长度分布式二、四信源的通信模型,以及各自的度分布,并选取了码长较短、删除概率较小这几种情形通过仿真验证了各自的性能。仿真结果表明,二、四信源分布式LT码比LT码有更好的性能。     

基于FSO系统的多进制LT码性能分析

为克服空间光通信(FSO)链路受大气湍流效应的影响,将LT码应用到FSO系统中.多进制LT码具有较高的传输效率.提出一种新型度分布函数来改善多进制LT码的译码性能.计算不同进制LT码的译码失败率,并模拟强湍流信道,对采用不同编码方案的FSO性能进行仿真.结果表明:采用新型度分布的LT码能够降低译码失败率,且能有效改善FSO系统在强湍流情况下的性能.     

Decoding of LT‐Like Codes in the Absence of Degree‐One Code Symbols

Luby transform (LT) codes were the first practical rateless erasure codes proposed in the literature. The performances of these codes, which are iteratively decoded using belief propagation algorithms, depend on the degree distribution used to generate the coded symbols. The existence of degree‐one coded symbols is essential for the starting and continuation of the decoding process. The absence of a degree‐one coded symbol at any instant of an iterative decoding operation results in decoding failure. To alleviate this problem, we proposed a method used in the absence of a degree‐one code symbol to overcome a stuck decoding operation and its continuation. The simulation results show that the proposed approach provides a better performance than a conventional LT code and memory‐based robust soliton distributed LT code, as well as that of a Gaussian elimination assisted LT code, particularly for short data lengths.     

LT码的性能分析及参数优化规则

As a new class of forward error correcting encoding algorithm, Luby Transform codes are suitable for the erasure channel environment based on the packet communication. The encoding, decoding algorithms and the implementation of LT codes are summarized in the paper. Meanwhile simulations of the ideal soliton distribution and robust soliton distribution are conducted to evaluate the performance of LT codes in terms of successful decoding probability, mean degree and decoding time over the erasure channel. The parameter optimization rules of LT codes are deeply discussed and proposed in the paper. The research results are of great practical importance for improving the real time performance in the erasure correction applications.     

分布式无标度LT码

LT码是喷泉码的一种,在删除信道中性能优越,分布式喷泉码多信源多中继的特性适合用于深空通信中。无标度网络（SF network）具有平均路径（APL）长最小的特性,非常适合喷泉码的度分布设计需求。首先介绍了LT码的编译码算法,然后对无标度网络和基于无标度网络的SF-LT码度分布设计进行了详细分析和优化,最后在删除信道条件下,选取码长较短、删除概率较小的情形对分布式二信源SF-LT码进行仿真分析,仿真结果表明,与LT码相比,分布式SF-LT码具有更好的性能。