用于多址接入信道的LDPC码优化设计

将低密度校验码（LDPC）用于多址接入信道,直接采用不同的校验矩阵作为区分用户的唯一特征;采用一种简化算法对多址接入信道因子节点的消息进行更新,并为多用户低密度校验码的消息传递过程设计了高斯近似密度进化算法,在此基础上用差分进化算法对非规则低密度校验码的度序列进行优化设计．分析和仿真结果表明,所设计的非规则低密度校验码在多址接入信道中具有良好性能．     

一种快速的渐进边增长算法

提出了一种构造低密度校验码的渐进边生长算法的快速实现方法．该方法使用平衡搜索树对校验节点进行排序,并且在边生长过程中对Tanner图的变化进行跟踪．平衡搜索树使对特定校验节点的查找具有对数复杂度,且通过跟踪Tanner图的变化可大大减少对Tanner图进行树形展开操作的次数．相对于基于标志位的实现方法,基于平衡搜索树的渐进边增长算法有效地降低了计算复杂度．以构造一个码长为10⁴的低密度校验码为例,基于平衡搜索树的快速渐进边增长算法的用时为基于标志位方法的1/5．     

基于加权图的准循环低密度奇偶校验码构造算法

提出了大围长准循环低密度奇偶校验码低复杂度构造方法,主要基于加权图来确定满足大围长基矩阵待定位置容许值集合．这些集合无须通过逐一试用所有可能数值来确定,因而大大降低了准循环低密度奇偶校验码的构造复杂度．仿真表明该算法构造出的准循环低密度奇偶校验码具有大围长,且具有好的性能．     

一种类Raptor多速率QC-LDPC码的代数构造方法

变速率低密度校验码是一类可支持不同码率的码,在实际通信中具有非常重要的应用.常见的变速率低密度校验码主要有两种:码长固定的多速率低密度校验码以及信息位长度固定的速率兼容低密度校验码.结合代数和叠加构造方法,通过渐进改变移位尺寸,提出了一种类Raptor多速率准循环低密度校验码的构造方法.基于该方法,随着码率减小,所构造...     

一种适于实时语音纠错编码的LDPC码

设计了一种适于对声码器输出码流进行前向纠错编码的半规则化低密度奇偶校验码（LD-PC码）。该低密度奇偶校验码具有编、译码简单,存储量少,易于硬件实现等特点。同时对汉明码、卷积码、低密度奇偶校验码在AWGN信道下的传输性能进行了仿真比较。结果表明,长度适合的LDPC码误码性能超过汉明码、卷积码。     

基于密度进化的低密度校验码的最小和量化译码器的算法设计

低密度校验码量化译码器的设计对低密度校验码的实用化有重要意义.本文根据密度进化理论,对规则/非规则的低密度校验码提出了一种算法,该算法能优化最小和均匀/非均匀量化译码器的设计.与连续和积译码器相比,用此算法设计的最小和量化译码器虽然性能稍有损失,但是译码器中的运算仅涉及整数加法运算,极大地降低了计算复杂度.     

利用大衍数列构造QC-LDPC码的方法

提出了一种基于大衍数列构造准循环低密度校验码的方法.该方法利用大衍数列固定项差对应的值单调递增的特点,构造出的校验矩阵不含有长度为4的环,具有准循环结构,节省了校验矩阵的存储空间.仿真表明,取10-5误码率,在高斯白噪声信道和瑞利衰落信道下,基于大衍数列构造的准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码比基于斐波那契数列构造的QC-LDPC码有接近1dB的增益;在高斯白噪声信道下,基于大衍数列构造的QC-LDPC码比阵列低密度奇偶校验码有接近3dB的增益.     

低密度校验码研究及其新进展

对低密度校验（LDPC）码的基本原理进行了介绍,包括了它的基本特性、编码方式以及可信传播迭代译码算法,在非规则图上构造的低密度校验码和GF（q)域上构造的低密度校验码是近年来新的研究成果。文中对这两种性能优异的编码方法的性能和特点进行了分析,并对低密度校验码今后研究的重点和方向提出了展望。     

块衰落信道下串联多链空间耦合LDPC码设计

为改善空间耦合低密度奇偶校验码在块衰落信道下的性能,基于空间耦合低密度奇偶校验码的原模图结构特性,提出一种能够实现满分集的串联多链空间耦合低密度奇偶校验码集。该码集通过交换各子链相同位置上变量节点的边连接将多条子链进行耦合,使不同衰落块之间具有强相关性,从而能有效地避免由于信道深衰落引起的中断。根据原模图外信息转移算法,分析了该码集的无限长性能,并进一步通过置信传播译码算法得到该码集的有限长性能。仿真结果表明,所提出的串联多链空间耦合低密度奇偶校验码集能够有效地提升空间耦合低密度奇偶校验码在块衰落信道下的性能。     

一种有效的LDPC码伪码字搜索算法

为了获得影响低密度奇偶校验码线性规划译码性能的伪码字,通过深入分析有害的Tanner子图中变量节点位置与线性规划译码器输入分量位置的对应关系,提出了二元对称信道下低密度奇偶校验码的一种有效的低重量伪码字搜索算法．通过对基于交替方向乘子法的线性规划译码器输入向量叠加偏置噪声,经过有限次迭代搜索后可快速收敛到低重量伪码字． 仿真结果表明,与现有伪码字搜索算法相比,所提出的方法能够更准确地找到大量中短码长规则和非规则低密度奇偶校验码的低重量伪码字．     

Tanner 图中最短圈的计数

应用Chen 等提出的研究线性分组码校验矩阵与Tanner图中圈的关系的方法,证明了围长为2k的校验矩阵中满足一定条件的k行组合与其Tanner图中最短圈的一一对应关系．由这一结论,对Chen等提出的计算Tanner图中最短圈数量的算法加以改进,减少一个运算步骤,而仍然得到同样准确的结果．     

欧氏几何准循环LDPC码构造方法改进

为降低短环对低密度奇偶校验(low-density parity-check,LDPC)码迭代译码性能的影响,提出一种改进的基于欧氏几何的准循环LDPC码构造方法。利用已有的欧氏几何方法构造出不含4环的大矩阵,统计其中的短环分布并逐步将参与短环数最多的行和列删除,使构造出的准循环LDPC码包含较少的短环,从而降低短环对迭代译码性能的影响。仿真结果表明,与已有欧氏几何LDPC码相比,改进方法构造的LDPC码具有更少的短环,可获得更好的纠错性能。     

一种LDPC码双向图环路检测新算法

对一种计算通信网节点间全部路由的逻辑代数化算法进行改进,提出一种LDPC码双向图环路检测新算法.算法遵循逻辑代数运算规则,由LDPC码校验矩阵构造双向图的邻接矩阵,并对邻接矩阵中行与行之间进行整合与删除运算以及部分元素的修正运算,对于码长为n,信息位为k的LDPC码只需(n-1)×k次整合和删除运算及k次元素修正运算,就能得到该双向图中所有的环路.通过算例详细说明算法的计算过程,并验证其正确性和合理性.     

基于光正交码构造的准循环LDPC码

基于光正交码的特性,该文提出了一种准循环LDPC码的构造方法.首先由光正交码构造满足参数要求的初始矩阵,然后再根据该文提出的公式和准循环LDPC码的特性来确定移位参数矩阵,最后用全零矩阵、循环移位矩阵填充移位参数矩阵,这样就可以得到一个不含长度为4和6的环路的校验矩阵.仿真表明,该方法构造的准循环LDPC码在加性高斯通...     

Selection algorithm of finite alphabet iterative decoders for LDPC codes

An efficient selection algorithm for finite alphabet iterative decoders (FAIDs) is presented for LDPC (low-density parity-check) codes over the BSC (binary symmetric channel). By taking advantage of the characteristics of decoding rules for variable nodes on Tanner graphical presentations, a set of candidate FAIDs is constructed for some typical LDPC codes. Based on the evaluation of decoding performance for the received channel messages with various additional bias noise inputs derived from trapping sets, the statistical optimal FAID can be rapidly selected from the candidate FAIDs. Finally, simulation results show the validity of the proposed algorithm.     

On the Girth of Tanner (5,7) Quasi-Cyclic LDPC Codes

Tanner (5,7)准循环LDPC码的围长问题

徐恒舟,白宝明,冯丹,孙成

(西安电子科技大学 ISN国家重点实验室,西安 710071)

创新点说明：

1）定义了Tanner (5,7)准循环LDPC码Tanner图中环的等价类;

2）提出了Tanner (5,7)准循环LDPC码Tanner图中环存在的充要条件,即素域Fp上多项式是否有一个35次单位根;

3）完全解决了Tanner (5,7)准循环LDPC码的围长问题（码长为7p,p为模35余1的素数）

研究目的：解决Tanner (5,7)准循环LDPC码的围长问题（码长为7p,p为模35余1的素数）

研究方法：

本文定义了环的等价形式,并分析了Tanner (5,7)准循环LDPC码Tanner图中的环结构,并将长度为4,6,8和10的环划分为16个等价类。此外,这些环是否存在可以等价地看为素域Fp上多项式是否有一个35次单位根。通过检验这些多项式是否存在一个35次单位根,可以得到Tanner (5,7)准循环LDPC码的围长候选值。最后,统计这些候选值得到了Tanner (5,7)准循环LDPC码的围长。

结 果：

得到了围长为6,8和10的Tanner (5,7)准循环LDPC码,其中码长为7p：

1）当围长为6时,p = 71。

2）当围长为8时,p ? G8 = {211, 281, 421, 491, 631, 701, 911, 1051, 2311, 4271, 5531, 7211, 237301, 354551}。

3） 当围长为10时,p ? G10 = {1471, 2381, 2521, 2591, 2731, 2801, 3011, 3221, 3361, 3571, 3851, 4201, 4481, 4621, 4691, 4831, 5741, 5881, 6091, 6301, 6581, 6791, 7001, 7351, 7561, 7841, 8191, 8681, 8821, 9241, 9311, 9521, 9661, 9871, 9941, 10151, 10501, 10711, 10781, 11131, 11411, 11621, 11831, 11971, 12041, 12251, 12391, 12601, 12671, 13441, 13931, 14071, 14771, 15121, 15541, 16381, 16451, 16661, 16871, 17011, 17291, 17431, 17921, 18061, 18131, 18481, 18691, 19181, 19391, 19531, 20161, 20231, 20441, 21001, 21211, 21491, 21701, 21911, 22051, 22751, 24151, 24781, 25411, 26111, 26251, 28001, 28771, 30661, 30871, 30941, 32971, 33181, 33461, 33811, 34231, 34511, 35141, 36541, 37871, 38011, 39551, 39761, 42491, 43261, 43331, 44171, 45361, 46831, 47041, 47741, 47881, 48371, 50051, 51521, 52361, 54881, 55511, 55721, 57751, 59221, 63841, 65101, 66571, 66851, 67061, 67271, 71191, 74761, 75181, 76231, 79801, 85751, 97441, 98491, 104021, 109831, 110321, 110951, 112771, 118861, 122921, 125231, 126211, 127261, 128591, 130621, 134401, 137131, 141961, 147211, 152041, 154981, 159671, 162821, 164431, 185221, 192431, 203911, 204331, 207061, 217351, 242621, 262781, 273001, 274471, 278741, 280351, 285251, 296731, 299671, 301841, 318641, 325921, 333691, 343141, 343561, 348461, 349931, 361901, 370441, 374291, 385631, 393961, 403621, 423431, 435401, 437501, 440651, 441421, 443591, 446881, 453461, 495461, 522061, 532421, 557831, 589471, 687541, 704761, 718271, 763771, 766501, 829151, 837271, 845951, 867371, 898661, 920641, 1022141, 1180901, 1197281, 1239421, 1253071, 1388381, 1542031, 1634011, 1747271, 1773241, 2102171, 2153551, 2318471, 2691011, 3338441, 3439801, 4567151, 4649261, 8553581, 9268631, 23632351, 27136621}。

结 论：

当p ? P35/({71}? G8?G10)时,Tanner (5,7)准循环LDPC码的围长为12（P35代表模35余1的素数集合）。

     

基于拉丁方阵的准循环LDPC码构造

针对环长分布对LDPC码性能的影响,该文提出了一种基于拉丁方阵的QC-LDPC码构造方法.该方法借鉴了Steiner三元系与拉丁方阵的性质,在消除短环的同时,还改进了原算法构造码字时码率不灵活的缺点.仿真结果表明,所提方法构造的短码性能优于PEG算法的短码;在构造中长码时,也有与PEG相近的性能,且具有QC-LDPC码...     

具有完全线性编码复杂度的QC-LDPC码的构造方法及短环优化算法

为了降低低密度奇偶校验(Low-density parity-check,LDPC)码编码实现的复杂度,提出了一种完全线性编码复杂度的准循环低密度奇偶校验(Quasi-cyclic low-density parity-check,QC-LDPC)码的构造方法,并提出了相应的短环优化算法。通过该短环优化算法,可以使得构造的QC-LDPC码具有良好的环路特性。仿真结果表明:在加性高斯白噪声(Additivewhite gaussian noise,AWGN)信道条件下,本文构造的QC-LDPC码与IEEE 802.16e标准的QC-LDPC码相比,不仅编码复杂度更低,而且性能更优。