高阶调制系统下LDPC码优化设计

为了提高编码调制系统的整体编码增益,提出一种高阶调制系统下LDPC码的度分布优化方法.根据高阶调制符号中不同比特的误比特特性,将调制符号所经历信道建模为一组对称二进制输入加性高斯信道.在此基础上,推导了高阶调制系统下LDPC码高斯近似密度进化分析方法,并得到译码收敛条件.结合度分布约束关系及译码收敛条件,提出高阶调制系统下LDPC码的度分布优化问题及差分进化实现方法.仿真结果表明,设计的LDPC码在高阶调制系统中的渐进性能和误码性能优于基于比特优化映射的编码调制方案.     

基于LDPC乘积码的BICM-ID方案性能分析

提出一种采用LDPC乘积码和BICM-ID相结合的编码调制技术.该方案编码采用LDPC乘积码,译码可以采取三个迭代过程:在解调器和译码器之间迭代,LDPC乘积码的分量码之间迭代,以及分量码内部迭代.因此采取合理的迭代译码策略,可以提高的译码效率.仿真结果显示,该方案在AWGN信道和Rayleigh信道条件下,与数字电视地面多媒体广播DTMB采用的编码调制方案相比具有更好的误比特性能.     

GF(2p)LDPC编码的相位调制OFDM系统在瑞利衰落信道的性能

OFDM是一项能有效对抗高速无线通信中多径衰落的关键技术，为了进一步提高OFDM系统的误码性能，许多信道编码技术已被应用于OFDM系统中，二元域LDPC码以其近香农限的误码性能和较低的译码复杂度成为研究的热点。在AWGN信道下，多元域LDPC码比等效码长的二元域LDPC码有更好的纠错性能。本文提出了一种将多元域LDPC码经过MPSK调制后用于OFDM系统的新方法。仿真结果表明，在多径衰落信道下，通过合理选择多元LDPC码域的阶数和调制的方法，多元域LDPC编码的高阶调制OFDM系统比等效码长的二元域LDPC编码OFDM系统具有更好的性能，并且由于采用了多元域LDPC的快速BP译码，译码复杂度只是稍有增加。     

一种改进的自纠正最小和LDPC码的译码算法

低密度奇偶校验(LDPC)码是一类具有优良纠错能力的差错控制编码,可以逼近香农极限.目前LDPC码正在进入越来越多的工程应用中,高效的译码算法具有重要的价值.在研究已知的LDPC码译码算法的基础上,提出了一种改进的简化译码算法,称为加约束的自纠正最小和(CSCMS)算法,该算法的计算复杂度与最小和(MS)译码算法相当,性能却提升了0.2 dB左右,与其他几种改进的简化译码算法相比,性能提升约0.1 dB,并且译码的平均迭代次数也有所降低.     

FQPSK软解调信息提取新方法

为实现FQPSK调制与LDPC码结合的高功率和高效率调制编码系统,需要解码软信息的提取.通过应用卷积码的译码方式,得到了FQPSK的最大后验概率(MAP)软解调新方法,该方法能有效提取译码所需软信息,与LDPC码的SPA译码算法相结合,实现了LDPC码的软判决译码,得到了好的译码性能.FQPSK的新MAP解调比Viterbi解调方式有更好的性能,同时降低了接收机的复杂度.理论分析和仿真结果表明,新方法与多元LDPC码软解码方法联合,提高了功率的利用率和频谱效率,与QPSK调制方法相比,只有很小的性能损失,但系统的整体功率效率得到了提高.     

全相位单通道混合LDPC码识别安全跟踪算法

LDPC码识别和安全跟踪是自适应调制编码技术研究的核心。在此提出一种基于全相位单通道混合的LDPC码识别安全跟踪算法,构建LDPC码识别模型,设计全相位单通道混合编码技术。采用相空间重构技术对LDPC码进行多维空间向量重组,通过信宿译码降低加密信息的带宽占用率,同时减小了对编码向量分配的限制,通过全相位单通道混合补偿,降低码间干扰,提高LDPC码识别能力。仿真实验表明,该算法具有较好的LDPC码输出空间增益响应,提高了LDPC码的识别安全跟踪性能,输出误差较小,误码率较低,在自适应调制编码通信等领域具有较高的应用价值。     

联合LDPC码的多级编码调制迭代判决仿真分析

论文介绍了多级编码调制的基本原理和译码算法,以LDPC码作为多级编码调制的分量码,在译码过程中引入了迭代思想,分析了一种适用于多级编码调制的迭代判决算法,并建立了MLCM-ID系统模型.计算机仿真表明,该算法能够有效地提高系统性能,具有一定的应用价值.     

基于低密度校验码的OFDM编码调制译码算法

低密度校验码(LDPC)具有编码增益高、译码速度快、性能接近Shannon限的优点。LDPC码应用于OFDM，能有效地提高多径环境下OFDM的BER性能。本文首先简单介绍LDPC码及其概率域上的译码算法，在此基础上对译码算法作融合，阐述概率似然比的译码算法。为了把LDPC应用于OFDM系统上，提出了多电平调制下的LDPC译码的算法。仿真结果表明，在AWGN和Rayleigh信道下，此算法正确有效。     

基于LDPC码的编码调制系统的性能分析

以接近香农限性能的LDPC码作为分量码,研究了将编码和调制相结合的多层编码(MLC)——多级译码(MSD)编码调制技术。选用不同码长的LDPC码为各级分量码,以8PSK为调制方式,通过计算机仿真,比较了不同的集分割方案在AWGN信道中的性能。     

OFDM系统下LDPC码的性能仿真

通过对LDPC码在不同调制方式下译码算法的分析，把高阶调制下的和积译码算法应用于LDPC—OFDM系统，系统中LDPC码采用目前性能最优的PEG随机构造生成，并与Turbo—OFDM系统进行比较，仿真结果表明短码长LDPC码在高码率高信噪比的情况下性能优于Turbo码。     

数字调幅广播中基于LDPC码的多级编码方案

研究了DAMB系统中基于LDPC码的多级编码方案。首先,设计了MLC分量码的码率,从而给出一种具有自适应特性的以LDPC码为分量码的多级编码方案。提出了基于可靠信息传播的多级译码方案,该方案不会造成信息丢失,且不需要重编码。构造了一组性能优异的非正则LDPC码并在DAMB信道进行了差错率仿真,结果表明基于LDPC码的MLC方案全面优于标准中RCPC/MLC方案。     

具有不等错误保护特性的LDPC 编码调制方案

针对LDPC（low-density parity-check）编码调制系统，提出了一种新的具有不等错误保护特性的调制方案，在一个码字内，利用不同的调制方式对于重要的比特给予较强的保护，对于次要的比特给予较弱的保护，该方案既适用于非规则LDPC码，也适用于规则LDPC码。计算机仿真结果表明，新方案的性能是传统16QAM及4QAM的折衷，当采用1／2码率时，其频带利用率与8PSK相同，但是误码率性能优于8PSK。新方案的性能优于现有文献中基于比特可靠性的调制映射方案，并采用EXIT（extrinsic information transfer）图对新方案的优异性能给出了解释。     

中短波信道中基于LDPC码的迭代解调译码方案

针对数字调幅广播系统,首次提出了基于迭代解调的低密度奇偶校验(LDPC)编码的比特交织编码调制(BICM)方案.首先研究了LDPC码的映射方式,然后基于复杂度分析,考察了LDPC码、Turbo码及国际标准中码率匹配的删除卷积码(RCPC)方案在中、短波广播信道中的性能.研究结果可为我国调幅波段的数字广播系统提供参考.     

On coded modulation using LDPC convolutional codes

A new construction combining LDPC convolutional codes and multilevel coding/modulation is suggested and analyzed. In the case of QPSK, we demonstrate that it has a better performance than an LDPC convolutional code combined with conventional Gray mapping.     

Next Generation FEC for High-Capacity Communication in Optical Transport Networks

Codes on graphs of interest for next generation forward error correction (FEC) in high-speed optical networks, namely turbo codes and low-density parity-check (LDPC) codes, are described in this invited paper. We describe both binary and nonbinary LDPC codes, their design, and decoding. We also discuss an FPGA implementation of decoders for binary LDPC codes. We then explain how to combine multilevel modulation and channel coding optimally by using coded modulation. Also, we describe an LDPC-coded turbo-equalizer as a candidate for dealing simultaneously with fiber nonlinearities, PMD, and residual chromatic dispersion.      

Application of capacity approaching coding techniques to digital subscriber lines

The use of coding error control is an integral part of the design of modern communication systems. Capacity-approaching codes such as turbo and LDPC codes, discovered or rediscovered in the past decade, offset near-Shannon-limit performance on the AWGN channel with rather low implementation complexity and are therefore increasingly being applied for error control in various fields of data communications. This article describes a generic multilevel modulation and coding scheme based on the use of turbo-like, or LDPC codes for DSL system. It is shown that such codes provide significant gains in performance and allow an increase in data rate and/or loop reach that can be instrumental to the widespread deployment of future DSL services. Such techniques are also suitable for general multilevel modulation system in other application areas.     

LT码和q-LDPC码级联方案在深空通信中的应用

该文针对深空通信对长纠删码的需求,提出了LT (Luby Transform)码和q-LDPC码的级联方案。在综合考虑性能和复杂度的情况下,选取8-LDPC码和8PSK的级联作为等效的删除信道,长度选择灵活、编译码简单的LT码实现纠删功能。文中设计了两种短8-LDPC码,并对整个级联系统的纠错性能进行了仿真。仿真结果表明8-LDPC码的性能优于信源信息速率和码率相同的二进制LDPC码,级联系统在等效包删除概率不超过0.1时,系统误比特率以概率1趋于0。     

Capacity-approaching bandwidth-efficient coded modulation schemes based on low-density parity-check codes

We design multilevel coding (MLC) and bit-interleaved coded modulation (BICM) schemes based on low-density parity-check (LDPC) codes. The analysis and optimization of the LDPC component codes for the MLC and BICM schemes are complicated because, in general, the equivalent binary-input component channels are not necessarily symmetric. To overcome this obstacle, we deploy two different approaches: one based on independent and identically distributed (i.i.d.) channel adapters and the other based on coset codes. By incorporating i.i.d. channel adapters, we can force the symmetry of each binary-input component channel. By considering coset codes, we extend the concentration theorem based on previous work by Richardson et al. ( see ibid., vol.47, p.599-618, Feb. 2001) and Kavc/spl caron/ic/spl acute/ et al.(see ibid., vol.49, p.1636-52, July 2003) We also discuss the relation between the systems based on the two approaches and show that they indeed have the same expected decoder behavior. Next, we jointly optimize the code rates and degree distribution pairs of the LDPC component codes for the MLC scheme. The optimized irregular LDPC codes at each level of MLC with multistage decoding (MSD) are able to perform well at signal-to-noise ratios (SNR) very close to the capacity of the additive white Gaussian noise (AWGN) channel. We also show that the optimized BICM scheme can approach the parallel independent decoding (PID) capacity as closely as does the MLC/PID scheme. Simulations with very large codeword length verify the accuracy of the analytical results. Finally, we compare the simulated performance of these coded modulation schemes at finite codeword lengths, and consider the results from the perspective of a random coding exponent analysis.     

网格编码调制结合低密度校验码的应用方案设计及性能分析

提出一种利用网格编码调制将低密度校验码与高阶数字调制相结合的应用方法，其中在网格编码调制中采用递归系统卷积码进行编码用以实现基于对数似然比的软译码方法，构造了低密度校验码和网格编码调制相结合的编译码系统。仿真结果表明，该方案将低密度校验码的高编码增益与多元调制的高频谱利用率有效结合在一起，是一种功率和频谱高效的编码调制方式，比传统的网格编码方式有更好的性能。