Q-矩阵准规则LDPC码编码器设计方案的研究

本文给出了Q矩阵的定义,找到了一种快速搜索9矩阵的算法,并在此基础上提出一种准规则LDPC码编码器设计方案。该设计方案将奇偶校验矩阵H分解成两个子矩阵,通过对这两个子矩阵结构的设计,构造出H矩阵。本文提出的准规则LDPC码编码器算法具有较低的实现复杂度,为LDPC码编码器的设计提供了最佳选择方案。     

基于改进型Q矩阵LDPC编码的硬件实现

在DVB-S2中使用LDPC码,设计了一种准规则Q矩阵LDPC码编码器。其编码复杂度与信息位的长度成正比,有效降低了编码复杂度和设计难度。根据具体实现要求,在QuartusII平台上用FPGA实现了可变码率及码长的编码器。结果证明其硬件资源占用很少,实现比较简单。     

无小环的结构化低密度校验码的构造方法

提出了一种基于代数方法和图的高度结构化的低密度校验(LDPC)码构造方法.该方法通过设计一个有3类特殊线路的连接图,来保证由此连接图映射而得的校验矩阵对应的Tanner图无小环.此方法可构造最小环长分别为8和12的两类(3,k)准循环(QC)规则LDPC码.对该方法进一步扩展,还可构造两类列重为2最小环长分别为16和24的结构化LDPC码.仿真结果表明在加性高斯白噪声(AWGN)信道下,用迭代译码算法,在误比特率为10-5时,新提出的(3,k)准循环规则LDPC码优于对应的随机构造的LDPC码0.1dB,而新提出的列重为2的结构化LDPC码优于对应的随机构造的LDPC码2dB.     

基于代数搜索法去环的结构化的LDPC码

文章将阐述一种结构化的LDPC码系列,包括规则码、非规则码、非规则RA码三种。这种结构把H矩阵分为3×k个块,而每个块都是由单位矩阵循环移位形成的。非规则就是在规则码结构上添加3×m个块,使得H矩阵前面部分列重从3变为6或者9,非规则RA码在非规则基础上将H阵最后部分(3×3块)换成2列下三角结构。生成这类H矩阵的方法就是以下要提到的代数搜索法。搜索法规则就是尽量将低次环去掉,保持H阵的高girth值。这个系列的LDPC码的好处就是译码器结构很好实现,RA码使编码也变得很简单;而完全去除4,6环,最小化8环的H阵结构又保证了LDPC码的性能。     

可快速编码的非规则LDPC码度分布优化

可快速编码的LDPC码校验矩阵的结构特殊,所以在其度分布优化时无法使用一般的优化方法。针对两种可快速编码的非规则LDPC码,提出了带有特定约束的差分进化度分布优化方法。首先分析了扩展非规则重复累积码构造法和循环置换矩阵构造法两种可快速编码LDPC码的构造方法,提出了两种LDPC码度分布序列设计的特定约束,然后阐述了非规则LDPC码的密度进化原理,分析了AWGN信道下密度进化的高斯近似,接着结合差分进化方法,将度分布的特定约束转化为度分布序列各分量的相关性描述以便利用差分进化实现度分布优化,最后给出了优化的度分布序列。仿真结果表明,优化的度分布序列优于先前文献的优化结果。     

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.     

N皇后问题的快速搜索算法

回溯算法是解决N皇后问题的经典算法,最坏情况下,它的搜索时间和皇后维数N成指数关系,无法满足基于Q_矩阵的LDPC码这种编码方案对码长的要求.介绍了一种解决皇后问题的快速搜索算法,它是使碰撞数最小化的本地搜索算法,这种算法的性能和回溯算法相比有极大的提高,搜索时间和皇后维数N基本成线性关系,并且有较强的灵活性,因而对于Q-矩阵LDPC码这种编码方案而言,快速搜索算法更为合适.     

一种基于循环移位矩阵的LDPC码的研究

本文研究了一种基于循环移位矩阵结构的LDPC码,提出了一种高效的基于特征矩阵的LDPC码构造算法。研究结果表明,采用这种特定的结构和构造算法可以获得较短的构造时间,较低的编码复杂度和较少的记忆单元而且性能并未降低。     

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.