低编码复杂度不规则准循环LDPC码的构造方法

针对不规则低密度奇偶校验码（LDPC码）误码性能好,但编码复杂度高的问题,利用重复积累码（RA码）能有效编码的特性和掩模技术,提出了一种不规则LDPC码的构造方法,该码具有线性复杂度的编码算法。该构造方法,首先对RA码的校验矩阵进行了改进,消除了RA码常产生的错误平层效应;然后基于范德蒙矩阵构造了一种新的校验矩阵,该校验矩阵具有代数结构,易于硬件实现。理论分析和实验结果表明,构造的不规则LDPC码的编码复杂度低于Mackay随机码,在加性高斯白噪声（AWGN）信道条件下,误码率为1.0×10^-4时,比Mackay随机码性能提高约0.4~0.6 dB。     

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。     

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。     

一种低密度奇偶校验码的几何构造方法

提出了一种新的QC-LDPC码的几何构造法,通过该方法构造出来的码字,其校验矩阵的最小环长为8,有效地保证了码字性能。由于校验矩阵是由一系列循环子矩阵组成的,编码器的硬件结构简单。通过仿真结果表明,这种码字在具有较低的编码复杂度的同时,拥有良好的译码性能。     

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LTE-Advanced标准的LDPC码编码器设计与实现

针对LTE-Advanced标准,在分析其低密度奇偶校验(LDPC)码校验矩阵构造基础上,设计了一种低成本高吞吐率的准循环LDPC码编码器结构。通过分析校验矩阵的子矩阵结构,将整个校验矩阵划分为全零子矩阵及循环移位单位子矩阵的块状结构,进行串行编码。实验结果表明,与同类方法相比,设计的编码器编码时间约为同类最理想时间的32%,资源消耗约为同类最理想情况的33%,在编码时间和资源消耗上达到平衡,满足LTE-Advanced标准低成本高传输的要求。此外,改变校验矩阵存储单元的参数,可实现不同码长码率的LDPC码编码。     

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。     

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.     

有效编码算法的LDPC编码器的VerilogHDL设计

低密度奇偶校验码(Low-Density-Parity-Checkcodes,简称LDPC码)是第四代通信系统强有力的竞争者,它是一种逼近香农限的线性分组码,译码的复杂度较低;但它的直接编码运算量较大,通常具有码长的二次方复杂度。本文创新点在于如何构造有效的编码,以降低LDPC码的编码复杂度;并研究和设计了用大规模集成电路去实现一个LDPC码的编码。文章中以(12,3,6)码为例,采用基于下三角矩阵的有效编码算法,通过重排列的顺序得到一个新的校验矩阵,以控制编码运算量为线性复杂度,并在QuartusII5.0软件平台上采用基于CPLD的VerilogHDL语言编程仿真实现了有效编码的过程,给出了编码的结构图和仿真波形,为LDPC码的硬件实现和实际应用提供了依据。     

大列重低复杂度的QC-LDPC码构造

针对准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码的校验矩阵列重较小,码率等参数不灵活的问题,该文提出了一种具有确定结构的大列重的构造方法。该方法利用指数矩阵元素之间差的关系,构造出的校验矩阵围长为8,具有准循环结构。在此基础上,使其与准双对角结构相结合,构造出的QC-LDPC码围长不会减小,且具有低复杂度可快速编码的双重特性。仿真结果显示在加性高斯白噪声(AWGN)和置信传播(BP)译码算法下,所提方法构造的QC-LDPC码在误码率为10e-6 时,信噪比优于GCD算法构造的QC-LDPC码接近 0.5dB,与随机构造法中经典的渐进边增长(PEG)算法相比,在误码率10e-5 时有0.2dB 的性能提升。     

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.     

8:12平衡调制码的设计与实现

在全息存储器中，数据页面通常要求审平衡的，即数据“0”和“1”的个数是相同的，解决该问题的一个有效办法就是采用平衡调制编码技术，根据这种要求，本文给出了一种8：12平衡调制码的编码原理和方法，该码字间的码距为4，因而具有纠错功能，采用本文介绍的方法，比简单的差分方法具有更高的编码效率，相应的编译码电路设计也不复杂，因而具有很强的实用性。     

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。     

新的磁盘纠错编码方法

本文设计的与以往用于磁盘纠错的各种循环码不同的编码方法是多进制的一般线性分组码,其编译码原理简单,纠突发错误能力强,而译码速度快。在采用交错技术下设计的检错相关判决法,使得突发错误长度超过纠错能力,绝大部分错误都能被检测出来,不可检的错误概率很小。     

Decoding turbo-like codes via linear programming

We introduce a novel algorithm for decoding turbo-like codes based on linear programming. We prove that for the case of repeat-accumulate codes, under the binary symmetric channel with a certain constant threshold bound on the noise, the error probability of our algorithm is bounded by an inverse polynomial in the code length.Our linear program (LP) minimizes the distance between the received bits and binary variables representing the code bits. Our LP is based on a representation of the code where codewords are paths through a graph. Consequently, the LP bears a strong resemblance to the min-cost flow LP. The error bounds are based on an analysis of the probability, over the random noise of the channel, that the optimum solution to the LP is the path corresponding to the original transmitted codeword.     

误码条件下BCH码的盲识别方法

针对误码条件下的BCH码盲识别问题,提出了一种低复杂度的算法。现有的对BCH码的识别方法多采用通用的线性分组码识别方法,不能同时适用于码长较长、误码率较高时的情况。该算法基于BCH码是汉明码的子空间,通过汉明码的校验矩阵校验BCH码。识别内容包括码长、码字起点和生成多项式。仿真结果表明:对码长为1023的BCH码,在误码率0.5%的条件下,仍能正确识别。     

基于差分进化的IRA码度分布优化

针对一般LDPC码优化方法无法有效实现IRA码度分布优化的问题,提出了特定约束下IRA码度分布的优化方法。结合密度进化的高斯近似算法优化IRA码度分布序列,提取了IRA码检验矩阵构造的特定约束以改进差分进化算法。仿真结果表明,所设计的度分布序列的噪声门限高且搜索时间比改进前减少30%。