IRA码结构优化与高斯逼近分析

码结构是决定IRA码性能的重要因素,因此利用高斯逼近对IRA码结构进行了优化。介绍了IRA码的图模型理论,给出了IRA码的Tanner图结构。分析了度为2的变量节点对码结构的影响。在AWGN信道下,基于给定的噪声方差,对IRA码的高斯逼近进行了研究,设计度分布多项式。基于高斯逼近原理设计出IRA码,并进行计算机仿真。仿真结果表明这类码相对于MacKay法构造的LDPC码能带来性能上的提高,并且具有良好的消息收敛特性。     

基于PEG-QC算法的LDPC码校验矩阵的构造

通过分析LDPC(Low Density Parity Check)码树图、PEG(Progressive Edge-Growth)算法和准循环LDPC码的特点,提出了一种将PEG算法和准循环矩阵相结合来构造LDPC码校验矩阵的新算法.在该算法中,首先利用PEG算法构造基矩阵,再用文中提出的移位参数公式和准循环LDPC码结构特点来构造循环置换矩阵;然后利用循环置换矩阵和全零矩阵对基矩阵进行扩展,从而得到围长至少为8的准循环LDPC码校验矩阵.该算法综合了PEG算法和准循环码的优点,纠错性能总体上好于PEG算法,在相同的码参数条件下的硬件实现比PEG算法简单,且参数选择具有较大灵活性.     

QC-LDPC码的普适Kronecker积-逐步边增加算法

为了扩展QC-LDPC码的逐步边增加(Progressive edge-growth,PEG)算法,在分析Kronecker积和PEG基本算法的基础上,结合校验矩阵节点的度分布要求,提出了一种QC-LDPC码的Kronecker积-PEG普适算法。该算法通过引入Kronecker积实现基矩阵的构造,同时确定循环移位矩阵,进一步根据变量节点和校验节点的度分布要求完成了QC-LDPC码的设计,分析并证明了该算法的环长至少为girth-8。对算法性能进行了仿真验证,结果表明,该算法在保持QC-LDPC码低密度特征和良好误码性能的同时具有普适性。     

基于PEG算法的LDPC线性时间编码

引入PEG(Progressive-edge-growth)算法来构造适合线性时间编码的LDPC校验矩阵,译码时采用简化最小和Min-Sum译码算法实现简化译码.仿真结果表明,该方法能够构造适合LDPC码的线性时间编码的下三角校验矩阵H,并且用此方法构造的LDPC码性能非常接近原来PEG算法构造的LDPC码.同时通过采用最小和Min-Sum算法降低译码复杂度.     

一种适用于ARQ系统的码率兼容IRA码

提出用不规则重复累积(IRA)码构造码率兼容码。该码由删除法和扩展法两种方法构造。扩展法由高码率IRA码为母码,以RA码为扩展子码,克服了删除法在删除率较高时性能下降的缺点。仿真结果表明,RC-IRA码在HARQ系统中的吞吐率接近码率兼容turbo码,但译码复杂度远远低于Turbo码。     

LDPC编码MIMO系统的高性能低复杂度接收机

针对低密度校验(LDPC)码编码多输入多输出(MIMO)系统提出了一种高效的迭代接收机。一方面,通过添加一位互补矢量的方法对无偏最小均方误差迭代树搜索(MMSEITS)检测器作了改进,与原算法相比,改进算法提高了检测器的稳健性,并能以相对较低的处理复杂度获得更好的检测性能。另一方面,给出了一种高效率的LDPC码解码算法,该解码算法不但计算复杂度低,而且能以很少的迭代次数(大约5次)达到收敛。仿真结果表明,整个接收机在保证系统性能的同时降低了处理复杂度。     

基于拉丁方阵的准循环LDPC码构造

针对环长分布对LDPC码性能的影响,该文提出了一种基于拉丁方阵的QC-LDPC码构造方法.该方法借鉴了Steiner三元系与拉丁方阵的性质,在消除短环的同时,还改进了原算法构造码字时码率不灵活的缺点.仿真结果表明,所提方法构造的短码性能优于PEG算法的短码;在构造中长码时,也有与PEG相近的性能,且具有QC-LDPC码...     

低复杂度串行级联LDGM码构造方案

针对LDGM 码的稀疏矩阵构造复杂度较高的问题,提出了一种具有低复杂度的LDGM码随机稀疏矩阵构造算法,该算法既降低了编码的复杂度又保证了良好的性能.同时,针对LDGM码存在明显的错误平层的问题,引入了串行级联结构,并提出了一种改进的SCLDGM码译码算法,该算法将内译码器输出的错误信息看作是BEC信道的删除信息,利用该先验信息初始化外译码器的输入,从而进一步提高BER性能．通过对SCLDGM码编码系统模型的仿真,得到近优的内外编码速率组合和近优的内外码码重．仿真结果表明,本文提出的算法在保证低复杂度的前提下,可以获得良好的BER性能,并有效的降低了LDGM码错误平层．     

面向光传输网的Polar-LDGM码方案

针对光传输网（OTN）对纠错码低实现复杂度、逼近香农限性能和无错误平层的要求,提出了一种基于Polar码和低密度生成矩阵（LDGM）码的低复杂度高速级联码方案。首先针对级联模型阐述了Polar-LDGM码的编码设计方案,并分析了编码复杂度。然后基于两种码的结构特点,给出了基于置信传播（BP）算法的级联解码算法。通过合理利用高斯逼近（GA）法推导解码算法中传递消息的均值,能够准确地预测出Polar-LDGM码的理论错误概率。仿真结果表明,Polar-LDGM码满足在OTN中应用的要求。     

RaptorQ码级联方案在卫星通信中的应用

针对卫星通信对高可靠性纠删码的需求,文章提出了一种联合RaptorQ码和物理层信道编码的级联方案。在综合考虑纠错性能和复杂度的情况下,采用物理层编码构造等效删除信道,并选取长度可变且具有线性编译码复杂度的RaptorQ码以实现纠删功能。阐述了RaptorQ码的编译码原理和预编码算法,分析了级联RaptorQ码系统的纠错性能。理论分析和仿真结果表明,与现有同类级联喷泉码算法相比,所提方案具有较低的编译码复杂度和更好的纠错性能,在相同信道条件下成功译码所需的编码冗余更低。     

一种改进的级联STBC-MTCM算法

空时分组码(STBC)是一种性能十分优良的分组码,多维格形编码调制(MTCM)是一种性能良好的编码调制方案.将2种编码级联为STBC-MTCM时由于内部STBC码与外部MTCM编码速率不匹配,这就迫使外部MTCM编码器需增加冗余来适应内部的STBC编码器,这就带来了速率的降低.该文在传统级联STBC-MTCM算法的基础上提出了一种基于酉变换的改进算法,使内部分组空时码与外部格形码编码相匹配,从而提高了数据的传输速率.文中给出了酉变换的具体过程及基于酉变换的信号集的扩展方法,同时给出了仿真结果并与TSC码、YB码和IMYL码进行了比较.     

IRA码简化译码算法的研究

不规则重复累计码BP译码算法具有接近Shannon限优越性能,但具有较高的复杂度。为了降低复杂度,提出了IRA码最小和算法和曲线折线化算法。最小和算法具有简单、容易实现的特点,但使译码性能较大幅度地降低。曲线折线化算法使循环译码算法在复杂度和性能之间取得了较好的折衷。仿真结果表明,曲线折线化算法在复杂度大幅度降低的情况下性能接近BP算法。     

光突发交换网络中面向低时延高可靠业务的突发编码机制

为了保证光突发交换(OBS)网络中业务高可靠性的同时,降低突发的端到端的时延,提出了一种基于不规则重复积累(IRA)码的突发编码机制. 对IRA码校验矩阵结构进行了一定的调整,得到一种能对突发进行在线编解码的在线不规则重复累积(OL-IRA)码. 利用OL-IRA码对信息突发进行编码,以便用产生的冗余突发来恢复丢失的信息突发. 仿真结果表明,OL-IRA码在保证恢复丢包能力的同时,也能明显缩短丢包恢复的时延.     

Blind recognition algorithm for IRA codes in noisy environment

For noisy environment, the parity-check matrix of Irregular Repeat-Accumulate(IRA) codes is hard to reconstruct, moreover, the relationships of the large-scale complex interleaver are hard to recover. To solve the problems, a novel blind recognition algorithm is proposed. First, the code's length and synchronization are identified by applying rank criteria. Second, by implementing matrix transformation, the dual vectors of codewords are found. Then, by setting a threshold, the effective parity-check vectors of dual space are selected. According to the sparse characteristics of the IRA codes' parity-check matrix, the parity matrix can be reconstructed with effective parity-check vectors Finally, relationships of the interleaver can be recovered according to the characteristics of IRA codes. Simulation results show that the proposal can be used to estimate IRA codes encoding parameters and complete the blind recognition in the non-cooperative context with noise.     

多维奇偶校验乘积码性能分析

相对于Turbo码,乘积码在高码率情况下具有性能优势,且无错误平层,其应用广泛。以奇偶校验码为分量码的乘积码译码算法简单,可适应不同的数据大小要求。通过分析多维奇偶校验乘积码的码多样性,得出高信噪比下该码的性能公式;计算机仿真表明:该性能公式结果与最大似然译码算法及迭代译码算法性能相符。通过分析码率、维数、分量码码长等参数对码性能的影响,得出码率、维数相同时,码性能相近;码率相同、维数不同时,高维乘积码具有性能优势。该结果为码参数选择提供依据,可在相同的信息传输有效性下,选择性能更好的码。     

离散多音频调制系统中的编码和信号设计

离散多音频(Discrete Multitone, DMT)调制是指高效利用信道, 通过对不同的子信道发送不同长度的比特来得到最大信息流量的多载波调制(Multi-Carrier Modulation, MCM)的一种特殊形式.每个子信道上的比特取决于该子信道的信噪比.通过采用先进的编码技术可以进一步提高DMT系统的性能.笔者对DMT系统中的编码技术和调制方式进行了研究.编码采用的是与Berlekapmp Massey(BM)算法相结合的里德索罗蒙码(Reed Solomon,RS);调制采用离散傅立叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT),并对里德索罗蒙码和离散傅立叶变换的基本原理进行了概述.随后讨论了该编码实施方案的潜在效益.仿真结果显示当误码率为10-7时,其编码增益相对于未编码增加了3至6 dB.     

LDPC码的并行译码算法

基于低密度校验(LDPC)码置信传播译码算法,综合译码性能、复杂度和延时,提出了低复杂度并行译码算法. 该算法通过对校验节点传递给比特节点的信息进行有效简化,使计算复杂度接近“最小和”算法. 仿真结果表明,其性能与置信传播算法非常接近.     

几何均衡格子码的一种新译码算法

本文利用码的群结构提出了几何均衡格子码的一种新译码算法。该算法复杂度与网格状态数无关。通过模拟对算法性能进行了评价并就复杂度与维持比算法进行了比较