一种基于二次扩展的准循环类RA码编码器的设计

利用RA码易于实现线性复杂度编码的特点,提出了一种新的类RA码的编码器设计方法。该编码器设计方案基于一种特殊的二次扩展的方法,构造的校验矩阵H具有准循环结构,节省校验矩阵存储空间,对码长和码率参数的设计具有高度的灵活性。该编码器的编码算法利用迭代计算求校验位的值,编码器算法复杂度与码长成线性关系,易于编码。计算机仿真结果表明,在加性高斯白噪声信道条件下,该编码方案能取得与Mackay随机码相当甚至更好的性能。     

大围长结构化LDPC码线性编码器设计

校验矩阵拥有大围长对于改善LDPC码的性能有着重要的意义.结构化是提高码实用性的关键.提出一种基于列差搜索算法(Column-Difference Search Algorithm)和步进边增长算法(Progressive Edge Growth Algorithm,PEG)的准循环LDPC码构造方法,可以设计任意围长和码率的QC-LDPC码(称为CP-LDPC码).利用该码校验矩阵的近似下三角特性,推导出递推编码方法,使得该码编码复杂度与码长成线性关系.仿真结果表明,CP-LDPC码在BER性能上与随机码以及同属QC-LDPC码的Tanner码和Array码相比有明显提高,优于随机码、Tanner码和Array码1.35dB～3.95dB.     

大围长结构化LDPC码构造方法

在LDPC码的构造中,校验矩阵拥有大围长对于改善码的性能有着重要的意义.结构化是提高码实用性的关键.提出一种低复杂度的基于列差搜索法(Column-Difference Search AIgorithm)的准循环LDPC码构造方法,用以设计大围长和任意码率的规则QC-LDPC码(以下称为CDS-LDPC码).该方法可线性编码,易于IC实现.仿真结果表明,该方法构造的各种码率CDS-LDPC码在BER性能上均优于对应的随机码,与同属QC-LDPC码的Tanner码和Array码相比明显提高了0.79～3.28dB,并且在码长、码率等参数设计上更为灵活.     

一种改进的LDPC码的EBF构造算法的研究

扩展比特填充（EBF）构造算法是迄今为止构造性能优异的中短码长LDPC码的一种有效的构造方法,然而直接采用该算法构造的LDPC码的编码复杂度正比于码长的平方,使其成为实用化过程中的一个瓶颈。基于具有线性编码复杂度的迭代编码算法提出了一种改进的EBF构造算法,通过对编码方案的改进和校验矩阵的构造两个方面降低其复杂度。仿真结果表明,在BPSK、QPSK及16QAM调制方式下,虽然改进的EBF构造算法构造的LDPC码码字与EBF构造算法构造的码字的纠错性能基本一致,但是其最大的优势在于具有更低的硬件实现复杂度。     

一种正则准循环LDPC码编码器的优化设计

研究了一种具有低实现复杂度的准循环LDPC编码构造方法;详细讨论了此方法的设计思想与构造步骤;并给出了构造大围长校验矩阵时.子矩阵循环移位次数的选取原则;仿真结果表明此方法构造的LDPc码的性能优于随机构造.     

均衡不完全区组设计的满秩LDPC码构造及快速编码

为了降低准循环低密度奇偶校验（Low-Density Parity-Check,LDPC）码编码的复杂度,提出了一种基于均衡不完全区组设计（Balanced Incomplete Block Designs,BIBD）满秩LDPC码的构造及快速编码方法。基于BIBD构造的满秩校验矩阵可以快速得到系统循环阵形式的生成矩阵。此方案设计不但可以实现线性化编码,而且编出的码字都为系统码。仿真结果表明,构造出的LDPC码具有很好的误码率性能和收敛特性,而其满秩的编码方法具有较好的通用性和实用价值。     

面向卫星导航系统的多进制LDPC码的构造

面向卫星导航系统应用,设计一种性能优越且编码复杂度低的多进制低密度奇偶校验(LDPC)码。结合渐进边增长(PEG)算法与准循环扩展的半随机构造法,并优化非零元素的选择,构造与新一代卫星导航系统IS-GPS-800接口标准中参数一致的多进制LDPC码。进一步,通过将校验矩阵转换为重复累加码(RA)码的校验矩阵结构,实现低复杂度编码。仿真结果表明,与卫星导航系统IS-GPS-800接口标准中码长码率相同的二进制LDPC码相比,多进制LDPC码有明显的编码增益,且其编码复杂度较低。     

瑞利衰落信道下基于生成矩阵的LDPC性能研究

LDPC码是一种具有稀疏校验矩阵的分组纠错码。LDPC码作为高传输速率通信系统的信道编码,具有吞吐量大、高速译码速率和较低错误率的优点,但存在编码复杂度较高和编码时延较长的缺点。笔者针对LDPC码进行改进,设计一种基于生成矩阵构造的LDPC码,从而实现线性编码,并通过仿真研究其在瑞利衰落信道下的性能,得出系统的误码率曲线。     

可快速编码的大围长QC-LDPC码构造方法

校验矩阵右半部分双对角线上的子矩阵均为单位阵,该确定性单位阵的存在不仅破坏了准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码的随机性,使得码字性能有一定的损失。为此,提出一种围长为8、可快速编码的QC-LDPC码构造方法。该方法采用独立行列映射序列(IRCMS)算法、行列循环移位和掩码技术得到一种改进型准双对角结构的校验矩阵,使得所构造的码字不仅围长至少为8,而且可利用校验矩阵直接进行快速编码,可有效降低编码复杂度。仿真结果表明,与基于IRCMS算法构造的规则码相比,所构造的码字不仅具有快速编码特性,而且性能提升0.15 dB左右。与基于渐近边增长算法构造的QC-LDPC码相比,所构造的码字在低编码复杂度的基础上性能与之相近。与可快速编码的改进型DVB-S2码相比,所构造码字有0.1 dB左右的编码增益。     

一种大围长的多进制LDPC码构造算法

在研究有限几何构造方法的基础上,提出了一种大围长的多进制LDPC码的构造方法,通过对特定结构的图形进行演化,构造出满足指定条件的LDPC码。仿真结果表明,这种方法构造出的LDPC码在二进制和多进制的BP译码时均表现出了优异的性能,同时由于几何构造方法较低的编码复杂度,使得这种构造方法非常易于实现,较好的实现了编码复杂度和译码性能之间的统一。     

Design of efciently encodable nonbinary LDPC codes for adaptive coded modulation

This paper is concerned with constructions of nonbinary low-density parity-check(LDPC)codes for adaptive coded modulations(ACM).A new class of efciently encodable structured nonbinary LDPC codes are proposed.The defining parity-check matrices are composed of scalar circulant sub-matrices which greatly reduce the storage requirement when compared with random LDPC codes.With this special structure of paritycheck matrix,an efcient encoding algorithm is presented.Based on the proposed codes,a family of variablerate/variable-field nonbinary LDPC codes is designed for the ACM system.When combined with matched-size signal constellations,the family of constructed codes can achieve a wide range of spectral efciency.Furthermore,the resultant ACM system can be implemented via a set of encoder and decoder.Simulation results show that the proposed nonbinary LDPC codes for the ACM system perform well.     

基于可信度信息的改进加权比特翻转算法

在研究几种加权比特翻转算法的基础上,提出了一种新的针对LDPC码的改进加权比特翻转算法。加权比特翻转（WBF）算法中的错误度量考虑了校验节点的可信度信息,在此基础上,相关的改进WBF（IWBF）算法考虑了消息本身对符号判决的影响,进一步提高了性能。但是在IWBF算法中,必须通过仿真,才能获得使译码性能较优的符号可信度加权参数。提出了一种同时考虑符号可信度和校验可信度的算法,不需要调整加权参数,即可获得较优性能。仿真显示提出的加权比特翻转算法是可行且有效的。     

基于PEG算法的准循环LDPC码的编码构造方法

为了将渐进添边(Progressive edge-growth,PEG)算法应用于准循环低密度校验码(Low density paritycheck codes,LDPC codes)的构造,本文从最小化环长和减少短环周期的角度,提出一种新颖的准循环LDPC码的编码构造方法.利用该方法构造出一个码率为1/2的LDPC码,并通过计算机仿真得到其误帧率曲线,其性能优于3GPP中相同码长码率的Turbo码.该LDPC码不仅性能优异,而且编译码方法简单、复杂度低,能够节省存储空间,适用于未来移动通信以及深空通信.     

协作通信系统中的LDPC码性能分析研究

协作通信方式是解决通信系统容量不断增加的重要方法,协作通信系统中采用LDPC码,可以有效改善中继节点处的差错传播带来的系统性能下降。给出了LDPC码的基本编解码原理,阐述了基于LDPC码的协作通信系统的分析模型,给出相应的数值仿真结果和分析。仿真结果表明,采用了（3,6）正则LDPC码的协作通信系统的性能远优于直接通信链路的性能。     

基于CRT的（3，L）-QC-LDPC码构造

对于任意行重L,利用完全确定的方式构造出一类围长为8的（3,L）-LDPC码作为分量码1,构造可快速编码的LDPC码作为分量码2,利用分量码1和分量码2,并结合中国剩余定理（CRT）构造出一类围长至少为8的合成QC-LDPC码。该方法构造出来的码字同时具备以上两种特性。仿真结果表明,所构造的码字性能与基于IRCMS算法构造的QC-LDPC码相比,有略微提升,且具有快速编码特性,编码复杂度更低;与具有双对角结构的阵列码相比,性能有了明显提升。在误码率达到10－4时,码字性能大约提高了0.3 dB;与PEG-CRT-LDPC码相比,所构造的码字在低编码复杂度的基础上性能有所提升。     

一种低复杂度的准循环LDPC码构造

基于RU算法校验矩阵的结构,提出一种准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码构造方法,即合理选择各子阵,使 和 均为下双对角矩阵,从而实现复杂度为 的编码。仿真结果表明,构造的QC-LDPC码不但编码简单,而且在加性高斯白噪声信道中的纠错性能优于采用随机构造的QC-LDPC和实用化的Block-LDPC码。在误比特率为10-6时,可获得0.3 dB的信噪比增益。     

基于BIBD和循环置换矩阵的LDPC码

提出一种基于平衡不完全区组设计(BIBD)和循环置换矩阵的准循环低密度校验码(LDPC)构造方法。根据实际需求,利用BIBD构造相应的模板矩阵,用适合的循环置换矩阵进行扩展。采用该方法构造的LDPC码具有良好的结构和灵活性,该方法在一定范围内可快速方便构造出某一特定码长或码率的准循环LDPC码。仿真结果证明,准循环LDPC码在高斯白噪声信道上采用迭代译码时,具有较优的纠错性能及较低的错误平层。     

非规则LDPC码的局部消环

低密度奇偶校验码（LDPC）中,度数低的节点之间的短环相比于度数高的节点之间的短环对于译码性能的影响更大。为了尽可能地减少短环,提出了一种交换节点之间的边的方法：首先最大可能地消去度数低的节点之间的短环,然后在保证度数低的节点之间最小环不变的情况下最大可能地消去整个LDPC码中的短环。对通过该方法与只从整体LDPC码上消去短环构造出LDPC码的仿真结果作出了比较。     

基于矩阵格的BIBD-LDPC码构造方法

针对目前采用传统方法构造（3,m）LDPC码时会产生大量陷阱集的问题,以矩阵格（Rectangular lattices,RL）为基础提出了一种消除基本陷阱集的（3,m）QC-LDPC码的改进构造方法。通过分析矩阵格中基本陷阱集与斜率的关系,选取合适的斜率满足相应的约束条件以避免基本陷阱集的出现;同时,改进方案中的校验矩阵采用准循环结构,降低了LDPC码编译码复杂度。在AWGN信道中的仿真实验结果表明,本文提出的码字构造算法可以有效地降低LDPC码的错误平层。