一种多进制LDPC码加权符号翻转译码算法

提出了一种低复杂度基于翻转规则的多进制低密度奇偶校验(Low-Density Parity-Check ,LDPC)码符号翻转译码算法。为寻求有效码字,该算法在符号向量空间迭代地更新硬判决的接收符号向量。每一次迭代只改变一个符号,其符号翻转函数综合考虑了不满足校验式的个数和接收比特和计算出符号的可靠性度量。在高阶伽罗华域中采用一种无限环路规避和翻转符号选取方法,同时提出了翻转规则设计方法,该设计决定了计算复杂度和差错性能。仿真结果表明,该符号翻转算法在帧长为150符号的16进制LDPC码中取得了纠错性能和计算复杂度的有效权衡。     

LDPC编译码技术研究

LDPC码,即低密度奇偶校验码,本质上是一种线性分组码,其译码性能比Turbo码更接近香农限。文中首先介绍了LDPC码的定义及描述;其次对LDPC码快速编码方法进行分析,对可线性编码的LDPC码构造进行探讨;然后对LDPC的译码技术进行研究;最后对LDPC码的应用前景进行讨论。     

基于信息截断的低复杂度多进制LDPC码译码器

针对多进制低密度奇偶校验(LDPC)码译码算法实现复杂度较高的问题,基于简化增强串行广义比特翻转译码算法(SES-GBFDA),提出将每个符号的对数似然值截断为有限值进而有效减少存储需求和计算复杂度的译码算法,即截断SES-GBFDA.对于定义在伽罗华域GF(32)上的多进制LDPC码译码器,将基本更新单元的数量由32...     

低复杂度的LDPC码联合编译码构造方法研究

LDPC码因为其具有接近香农限的译码性能和适合高速译码的并行结构,已经成为纠错编码领域的研究热点。LDPC码校验矩阵的构造是基于稀疏的随机图,所以该类码字编码和译码的硬件实现比较复杂。以单位阵的循环移位阵为基本单元,构造LDPC码的校验矩阵,降低了LDPC码在和积算法下的译码复杂度。同时考虑到LDPC码的编码复杂度,给出了一种可以简化编码的结构。针对该方案构造的LDPC码,提出了消除其二分图上的短圈的方法。通过大量的仿真和计算分析,本文比较了这种LDPC码和随机构造的LDPC码在误码率性能,圈长分布以及最小码间距估计上的差异。     

基于新停止准则的多进制LDPC码加权符号翻转译码算法

为了降低多进制低密度奇偶校验(Low-Density Parity-Check,LDPC)码译码算法的复杂度,该文提出了基于新停止准则的符号翻转译码算法。该算法根据翻转函数和接收比特可靠性度量来确定对应的翻转符号,通过分析不满足校验方程个数的变化趋势来提前终止迭代。仿真结果表明,新算法在保持原有符号翻转译码算法误码性能不变的情况下,极大地减少了译码迭代次数,取得了译码性能和复杂度的折衷。     

多进制LDPC译码算法的研究

多进制LDPC码是将二进制LDPC码推广到有限域GF（q）,其校验矩阵的元素不再是（0,1）,而是集合（0,1,…,q-1）,译码仍然采用高效的基于置信度传播的迭代译码算法。这里主要推导了多进制译码算法的迭代公式,分析证明了基于快速傅里叶变换（FFT）理论的改进算法,最后通过仿真手段验证和分析了基于FFT的多进制译码算法的优越性能。     

BIBD循环置换矩阵的多进制LDPC码构造

提出了基于均衡不完全区组设计(Balanced Incomplete Block Design,BIBD)的多进制准循环LDPC(Low-Density Parity-Check)码代数构造方法。在该构造方法中提出了广义多进制位置向量的概念,并根据广义多进制位置向量和BIBD法对指数矩阵进行广义二维扩展,构造出具有循环置换子矩阵的多进制校验矩阵,由此得到girth不小于6的多进制LDPC码。仿真结果表明,采用FFT-QSPA(基于快速傅里叶变换的多进制和积算法)对构造出的LDPC码进行译码,在AWGN信道下相比于同参数的RS码来说可以取得明显的编码增益,并且优于多进制Mackay码。     

LDPC码的译码算法

介绍了LDPC(低密度奇偶校验码)码的BP算法和基于BP的简化译码算法，并在AWGN(加性白高斯噪声)环境下进行了各自的仿真。通过误码性能和译码复杂度两方面的比较表明BP算法的性能更优越，但简化算法的复杂度相对来说有大幅的下降。     

多进制（Q-ary）LDPC码的编译码原理

多进制(Q-ary)LDPC码是将二进制LDPC码一般化到有限域GF(q),其校验矩阵元素不再是(0,1),而是集合(0,1,…,q-1),其译码仍然采用高效的信度传递迭代译码算法.本文主要阐述了多进制LDPC码的编译码原理,并介绍了一种可简化译码的傅立叶变换译码算法.通过将多进制LDPC码的性能与二进制LDPC码和RS码的性能进行比较,可以看出多进制LDPC码在磁存储系统、下一代ADSL系统以及深空通信方面将是取代RS码的强有力的候选,有极其重要的应用价值.     

带宽有效传输下多进制LDPC码的不等错误保护

针对频谱有效的多进制低密度奇偶校验（Low-Density Parity-Check,LDPC）码编码调制系统,本文提出了一种在带宽有效传输下的两级不等保护方案,两级不等错误保护分别来自码字特性和高阶调制,充分利用了码字变量节点的度和高阶调制中比特的不等可靠性。编码调制系统采用多进制LDPC码与高阶调制匹配结合,无需信息转换,针对不同误符号率和误比特率的需求,可在符号级和比特级提供不同可靠性达到不等错误保护的目的。仿真结果表明,在AWGN信道下,采用16QAM调制方式的性能优于16PSK调制方式,利用变量节点的度和高阶调制提供的信息,码字的误符号率和误比特率具有明显的不等错误保护区分度,对于重要的比特给予了较强的保护。      

CCSDS标准下LDPC码的编译码算法研究

低密度奇偶校验（Low Density Parity Check,LDPC）码的译码算法在FPGA实现时常采用整数量化操作,产生误差引起译码性能降低.引入归一化最小和（Normalized Minimum Sum,NMS）译码算法,在校验点信息数据量化的基础上乘以一个取值区间为（0,1）的改进因子减小误差.通过研究改进因子的合理取值,提出了一种随迭代次数取不同改进因子改善量化结果的新量化方法.研究对象为空间数据咨询委员会（The Consultative Committee for Space Data Systems,CCSDS）标准中近地空间应用的（8176,7154）LDPC码,在MATLAB上设计编译码算法程序并完成仿真.仿真结果表明改进量化方法完成译码所需的迭代次数更少,提高了译码性能.通过分析不同信噪比下迭代次数的变化,发现在较高噪声干扰下优势更明显.     

基于节点子集和k阶信息截断的多元LDPC译码算法

本文提出一种低复杂度的多元LDPC译码算法,从以下两个方面降低复杂度：（1）提出一种节点截断策略,构造处理/非处理校验节点子集,使得一部分足够可靠的校验节点不进行信息更新,从而减少运算量;（2）针对处理校验节点子集,本文进而提出一种k阶信息截断准则,对Trellis图上的边和状态进行划分.在迭代递归过程中,只有"活"的状态/边才参与运算,可进一步降低校验节点的计算量.仿真表明,本文算法的译码性能与现有的几种EMS改进算法非常接近;在译码复杂度方面,不管对高阶域还是低阶域的多元LDPC码,本文算法的复杂度都是最小的.     

一种多进制LDPC编译码器硬件的实现方法

多进制LDPC码比二进制LDPC码性能更加优异,但编译码算法较为复杂,近几年针对复杂的校验节点的更新计算多位学者提出了多种改进算法。提出基于查表法实现直接编码算法,以TMM译码算法为基础,对其译码性能进行Matlab仿真验证,基于硬件实现提出多个关键模块的优化设计方案,最终实现的编译码器资源消耗小、吞吐量大。应用结果表明,该方法实现的编译码器性能与仿真结果一致,设计方案正确、可行。     

突发信道下多进制LDPC码的性能研究

给出一种新的Q LDPC码(多进制LDPC码)译码简化算法,比较了在突发噪声信道以及衰落信道下,高码率(码率不低于8/9),短帧(帧长小于5 000 b)情况下Q LDPC码与RS码的纠错性能,并分析了其译码复杂度。仿真结果表明,改进后的Q LDPC码具有很好的抗突发和抗衰落性能,在突发噪声长度高达144 b的情况下,在误帧率为10-4的水平下,Q LDPC码的编码增益超出RS码2.7 dB,而在瑞利衰落信道下,则要比RS码多出9 dB的编码增益。这对于Q LDPC码应用具有重要的实际意义。     

High Performance Non-Binary Quasi-Cyclic LDPC Codes on Euclidean Geometries LDPC Codes on Euclidean Geometries

This paper presents algebraic methods for constructing high performance and efficiently encodable non-binary quasi-cyclic LDPC codes based on flats of finite Euclidean geometries and array masking. Codes constructed based on these methods perform very well over the AWGN channel. With iterative decoding using a Fast Fourier Transform based sum-product algorithm, they achieve significantly large coding gains over Reed-Solomon codes of the same lengths and rates decoded with either algebraic hard-decision Berlekamp-Massey algorithm or algebraic soft-decision K?tter-Vardy algorithm. Due to their quasi-cyclic structure, these non-binary LDPC codes on Euclidean geometries can be encoded using simple shiftregisters with linear complexity. Structured non-binary LDPC codes have a great potential to replace Reed-Solomon codes for some applications in either communication or storage systems for combating mixed types of noise and interferences.     

Reduced-Complexity Decoding of LDPC Codes

Reduced-Complexity Decoding of LDPC Codes Various log-likelihood-ratio-based belief-propagation (LLR- BP) decoding algorithms and their reduced-complexity derivatives for low-density parity-check (LDPC) codes are presented. Numerically accurate representations of the check-node update computation used in LLR-BP decoding are described. Furthermore, approximate representation of the decoding computations are shown to achieve a reduction in complexity, by simplifying the check-node update or symbol-node update, or both. In particular, two main approaches for simplified check-node updates are presented that are based on the so-called min-sum approximation coupled with either a normalization term or an additive offset term. Density evolution is used to analyze the performance of these decoding algorithms, to determine the optimum values of the key parameters, and to evaluate finite quantization effects. Simulation results show that these reduced-complexity decoding algorithms for LDPC codes achieve a performance very close to that of the BP algorithm. The unified treatment of decoding techniques for LDPC codes presented here provides flexibility in selecting the appropriate scheme from a performance, latency, computational complexity, and memory-requirement perspective.     

一种基于PPM的LDPC编译码方案

该文基于LDPC码和PPM调制方式构造了一种适用于UWB无线通信系统的低码率的编译码方案LDPC-PPM。本方案在保证系统性能的前提下,通过改变编码比特到调制符号的映射方式,不但避免了一般编码调制系统中译码和解调之间的迭代运算,而且可以应用快速Hadamard变换(FHT)和基于FHT的后验概率译码(APP-FHT)来进一步降低接收端的译码复杂度。可以证明,该方案等价于BPSK调制下的低码率的LDPC-Hadamard码。仿真结果表明,在信息比特长度是65536,该方案可以在-1.18dB处达到误比特率为 的性能,仅比采用BPSK调制的Turbo-Hadamard码差0.02dB。