结构化LDPC码流水线译码器的仿真与设计

针对在结构化LDPC码译码器中使用流水线结构,对最小和分层译码算法进行了分析。为进一步提高译码器的性能,提出了一种修正分层最小算法,使得结构化LDPC码的译码器能使用流水线结构来增加系统吞吐量。根据修正算法,设计了一种低复杂度的译码器结构,并详细描述了串行校验节点处理器和灵活置换器这两个模块的设计。分析了流水线译码器对处理时延的提高,并仿真了同一码长不同译码算法的性能。仿真结果表明修正算法和最小和译码算法相比,性能上几乎没有损失,由于译码器采用了流水线结构,吞吐量提高了2到3倍,并能灵活的支持各种码长和码率的结构化LDPC码。     

基于竞争机制的LDPC码串行最小和算法

针对译码模块设计成本和功耗的问题,提出了一种LDPC码串行最小和算法。该算法是一种采用权重因子的基于变量节点更新的串行算法,它基于竞争机制来更新变量节点对校验节点消息集合中的最小值。与传统串行算法相比,在不损失性能的前提下,它大幅降低了译码所需的复杂度。另一方面,与并行最小和算法相比,新算法不仅大幅降低了所需存储量,而且性能也有一定的提升,复杂度只有略微增加。     

非对称信道下离散密度进化及LDPC码设计

为了设计非对称信道下的低密度奇偶校验(low-density parity-check, LDPC)码并分析其性能,本文提出了可实现的基于偏移最小和译码的非对称离散密度进化方法.首先采用组合数学、差分方法和二项式定理等工具推导了低复杂度的非对称信道离散密度进化的迭代公式;应用该迭代公式,进一步对采用偏移最小和译码的LDPC码编码进行优化设计,得到了在非对称信道下不同量化范围和步长的LDPC码的最佳度分布及其性能;最后获得了在高精度量化下的最佳偏移值.结果表明在非对称信道下,改进的基于偏移最小和译码的非对称密度进化方法复杂度比原方法呈指数级降低;当码率固定,规则码变量节点度越小其性能越好,最佳偏移值越小.对非规则LDPC码,使用差分进化算法找到了最佳度分布与偏移值.码率固定时,最大变量节点度越大,非规则码性能越好.     

WIMAX LDPC码译码器的FPGA实现

设计了基于TDMP-NMS算法的码率码长可配置LDPC码译码器,支持WIMAX标准LDPC码的译码.通过插入最短的额外时钟周期,使得更新后的节点信息得到了及时利用.采用一种工作于增量模式的基于填充算法的桶形移位寄存器结构,实现了对该标准中576、768、1152、2304 4种码长LDPC码译码的支持.结果表明所设计的...     

LDPC码节点剩余度置信传播译码改进

低密度奇偶校验(LDPC)码的剩余度置信传播(RBP)和基于校验节点的剩余度置信传播(NWRBP)译码算法是根据剩余度值的有序度量,动态选择最大剩余度值所在的边或校验节点,对其依次进行更新。对比依次同步更新所有校验节点和变量节点的flooding算法,NWRBP算法的收敛速度和译码性能有了很大的提高。基于NWRBP算法,提出一种改进型NWRBP(ENWRBP)算法,即统计NWRBP译码过程中各变量节点的更新次数。如果NWRBP迭代译码失败,则将更新次数最少的变量节点的初始化值设置为0,重新译码。仿真结果表明,与NWRBP相比,ENWRBP译码算法降低了误码率和误帧率。     

弱湍流下基于LDPC码和PPM的性能分析

引入LDPC码作为大气光通信的信道编码方式,采用PPM调制方式,讨论了在高斯信道和弱湍流信道中,在PPM调制下应用LDPC码的差错性能,并对LDPC的log-BP译码算法进行一些相应的修正.并通过对经LDPC编码与未编码下在高斯信道和弱湍流信道中的差错性能的计算机仿真比较,结果表明引入LDPC码后可以有效改善了高斯信道和弱湍流信道下的通信差错性能,最后对经LDPC编码后在弱湍流信道下的性能和在高斯信道下的性能进行比较,具有一定的应用价值.     

改进的LDPC码Normalized BP-Based译码算法

为了提高Normalized BP-Based算法的译码性能,提出了一种改进的Normalized BP-Based算法。根据校验节点传向变量节点的信息的大小来动态地改变校正因子,实现对BP-Based算法的非线性补偿。仿真结果表明：在误码率低于0.5×10-2时,与Normalized BP-Based算法相比,改进算法均可以获得约0.1dB的增益,而只增加少量运算,并且不增加迭代次数。     

高性能准循环LDPC码构造方法的改进

高性能准循环低密度奇偶校验码构造的1/2码率的码的度分布存在一定局限性。针对该问题,重新布置校验矩阵中单位循环移位矩阵的分布,改进构造校验矩阵的方法。仿真结果表明,改进方法具有有效的编码算法,使度分布能满足1/2码率的最佳度分布,且能在同等码长的情况下得到更优的性能。     

基于LDPC码的跳频抗干扰性能

为了提高跳频通信的抗干扰性能,将低密度奇偶校验(LDPC)码与跳频通信相结合。通过对编码算法中的“贪婪算法”的复杂度简化和带偏移量的分层量化译码(LBP-OMS)算法的应用,提高了码字的纠错性能。实验表明,当某些频带受强噪声干扰时,改进后的信道编译码方法提高了跳频通信的抗干扰能力。     

高性能准循环LDPC码构造方法的改进

高性能准循环低密度奇偶校验码构造的1/2码率的码的度分布存在一定局限性。针对该问题,重新布置校验矩阵中单位循环移位矩阵的分布,改进构造校验矩阵的方法。仿真结果表明,改进方法具有有效的编码算法,使度分布能满足1/2码率的最佳度分布,且能在同等码长的情况下得到更优的性能。     

高速LDPC码分层译码器设计

设计一种新型准并行LDPC分层译码器,实现对0.5码率,4608码长(3,6)规则准循环LDPC的实时译码.并在Altera公司的Stratix II系列EP2S60器件上完成了布局布线.最高工作频94.47MHz,当最大迭代次数为25次时译码吞吐量可达58.70Mbps.与传统的TPMP译码方案相比,可减少近一半的平均译码迭代次数,而且可以显著降低RAM块的使用数量.整个设计具有很强的扩展性和通用性,只需作事先存储校验矩阵式样及行重信息,即可支持任意码率、规则及非规则码的准循环LDPC译码.     

QC-LDPC码的高性能译码器实现

在对分层译码算法优化的基础上,提出一种多码率QC-LDPC译码器。采用改进的分层消息传播算法实现快速收敛,将译码迭代次数降到经典方法的50%以下。架构中用于存储中间置信信息的存储器数量只有4个,减少了芯片面积和功耗。校验节点置信度更新采用校正的整数量化的分层算法,降低了计算复杂度。选取的校正因子降低了译码器的误码率。基于该架构实现QC-LDPC译码器,融合3种码率,芯片规模为60万门,时钟频率为110 MHz,1/2码率的译码速率可达134 Mb/s。     

基于LDPC码的数字图像水印技术研究

图像水印系统和通信系统的模式具有相似性。为了提高数字水印的鲁棒性和降低传输过程的差错,在研究低密度奇偶校验码(low density parity check,LDPC)在数字水印中的应用的基础上,提出了一种基于LDPC码的图像数字水印技术。该技术利用了LDPC码的纠错性能和图像的人眼视觉特性,实现了静止图像中数字水印的嵌入和提取;实验结果表明,该技术不仅降低了水印在传输过程中的差错率,而且可以达到提高埋藏水印的鲁棒性和隐匿性的目的。     

基于消息传递的LDPC码硬判决解码算法建模

提出了一种以奇偶校验和作为消息传递的LDPC码硬判决的解码方案．该方案以奇偶校验方程是否满足约束为条件，从而决定接收分组中的错误位，并对错误位进行翻转．分析了迭代消息流传递机制和迭代解码过程，最后提出一种具体可实现的解码算法模型。     

喷泉码中LT码的二次译码算法

LT码是喷泉码的一种,采用LT码的BP译码算法时,当处理完度数为1的数据后,译码将无法继续,造成停止集为空集,影响译码效率。为此,提出一种新的二次译码算法,在译码停止后,针对剩下的编码分组仍然具有可译性的特点,进行进一步译码。仿真结果表明,该算法在译码开销为0.2~0.5的情况下,译码效率普遍提高20%左右。     

一种低复杂度的LDPC码改进型UMP BP-Based译码算法*

为了弥补UMP BP-Based相对于LLR BP译码算法的性能缺陷,提出一种改进型UMP BP-Based译码算法。通过将Normalized BP-Based和Offset BP-Based译码算法的优点相结合,并利用最小均方误差准则来计算该算法中的参数。仿真结果表明,在相同误码率的情况下,改进型UMP BP-Based译码算法比UMP BP-Based、Normalized BP-Based以及Offset BP-Based具有更好的LDPC译码性能。     

利用HMM信源残留冗余的LDPC译码算法

提出一种基于二阶HMM（隐马尔可夫）信源和LDPC的联合信源信道译码算法。在迭代过程中,利用信源序列中的冗余信息校正LDPC译码的迭代软信息,提高LDPC码的纠错性能,加快迭代收敛速度。AWGN信道的仿真结果证实了该联合信源信道解码算法性能优越。     

BIAWGN信道中改进的LT码优化方法

在二进制输入加性高斯白噪声信道中传输LT码时,采用高斯近似方法预测置信传播译码算法的误比特率性能不够准确。为此,提出一种改进的高斯近似方法,其中,输入节点度分布采用泊松分布,相应的软信息为高斯混合物,在此基础上给出一种LT码度分布优化方法。仿真结果证明,该方法相比同类方法性能更优越。     

对TPC码的研究及其在数字视频传输系统中的应用

本文首先对TPC码的编码原理和Pyndiah的软输入软输出译码算法进行了详细地研究,通过对软输出递推式和调节系数的改进,改善了译码性能,提出并引入了迭代停止准则,通过统计信息证明了它在减少迭代译码时延方面的有效性;最后,对TPC码作为信道内编码在数字视频传输系统中的应用方案及其性能仿真结果进行了分析评估.     

无线光通信中LDPC码在DPIM调制下的优化设计

介绍了DPIM调制阶数和LDPC码码率的关系,分析了选取调制阶数及码率使通信系统达到最佳效果的途径。同时介绍了DPIM调制方式的误码率的计算方法,为1T一旋转LDPC码在无线光通信DPIM下的仿真研究奠定了理论基础,在DPIM调制方式下对1T一旋转LDPC码进行了仿真性能分析。