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...     

性能和复杂程度折中的LDPC码译码算法

在IEEE802.16e通信标准的LDPC码背景下,基于LDPC码的软判决LLR BP译码算法,结合LDPC码的最小和处理方式和硬判决译码思想,针对译码性能和复杂程度提出了一种改进的BP译码算法。在相同信噪比条件下,新BP算法在译码性能上非常接近LLR BP算法,同时其复杂程度却远小于LLR BP算法,提高了工程可实现性。     

具有快速译码收敛速度的LDPC码设计

为了提高非规则LDPC码译码的收敛速度,提出了一种具有快速收敛速度的LDPC码构造算法。该算法在原有非规则LDPC码的基础上,通过对校验矩阵进行列重排,来提升信息比特译码的可靠性,以此降低迭代次数,提高收敛速度。仿真实验表明,采用该算法设计的LDPC码,在采用基于变量节点的分层置信度传播（VL-BP）译码算法下,平均迭代次数有明显的降低。另外,对于置信度传播（BP）译码算法和VL-BP译码算法来说,设计的LDPC码具有更优的误码性能。     

CMMB中LDPC码的编译码研究及仿真性能分析

CMMB中采用了先进的信道纠错码LDPC码和OFDM调制技术,在移动多媒体电视标准中具有领先地位。通过分析LDPC码的校验矩阵规律,采用适合CMMB标准的改进LU分解编码算法,大大减少了存储资源的使用,并在MATLAB平台的仿真测试环境下,通过最小和译码算法进行译码,测试结果表明,LDPC码非常适用于高速传输系统中,仿真对比得到的最优修正值使译码性能改善,能满足高精度的数字信号传输需要。为CMMB的信道编解码器的硬件设计提供了一套有效的编译码算法方案,具有较好的实用价值。     

准循环LDPC码高速译码实现方法

20世纪60年代初,香农的学生Gallager在他的博士毕业论文中首次提出了LDPC码的概念和完整的译码方法,但是直到上世纪末期,随着LDPC码译码理论的进步和计算机技术的发展,LDPC码才以其优良的误码性能成为人们研究的焦点。目前LDPC码正向着高速高增益的方向发展。文中针对目前对高速LDPC码译码技术的迫切需求,以CCSDS标准近地通信(8176,7154)LDPC码为研究对象,在传统高速译码实现方案所用资源不变的前提下,利用该码校验矩阵中1的排列特点,仅通过改变水平运算过程中数据处理的流程,来增大水平运算和垂直运算之间的复用程度,从而达到大大提高译码速度的目的。采用文中给出的方案对CCSDS近地通信标准(8176,7154)LDPC码进行译码,每个水平迭代周期可以减少近10%的运算时间。该方案同样适用于其他的QC-LDPC码。     

IEEE 802.1 6e中LDPC译码器的实现

面向IEEE 802.16e中LDPC码,分析了各种译码算法的译码性能,归一化最小和(NMS)算法具备较高译码性能和实现复杂度低的特点.提出一种基于部分并行方式的LDPC译码器结构,可以满足IEEE802.16e中非规则LDPC码的译码要求.在FPGA上实现了该译码器,数据吞吐率可以达到130 Mb/s.     

国数字地面电视标准中LDPC码的半并行译码结构设计*

中国数字地面电视广播标准采用准循环低密度校验码（QC-LDPC）作为其信道编码的内码。根据该类LDPC码的准循环特性,提出了一种基于后验概率的简化最小和算法及其对应的半并行译码结构。其可实现在同一接收机中尽量复用硬件资源并减少消耗情况下LDPC码的多码率译码。最后,使用可编程门阵列实现了此结构并验证了其性能,实验表明,该方法比传统的最小和算法性能略有降低,但可节约大量存储器资源。     

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LDPC码结构的盲信道噪声方差估计方法

在LDPC码的迭代软判决译码算法中需要利用信道的噪声方差,通过对二元LDPC码、采用BPSK调制的盲信道噪声方差估计方法的分析,提出了在AWGN信道条件下,采用QPSK调制的基于多元LDPC码结构的盲信道噪声方差估计算法,将估计的结果应用到多元LDPC码的译码算法中。仿真结果显示,该算法可以有效地提高信道利用率,在没有增加额外开销的同时能够得到比较准确的信噪比估计。     

广义LDPC码的自适应全并行MAP-BP译码算法

提出了一种广义LDPC码的自适应全并行MAP-BP译码算法,算法中子码采用基于比特栅格的最大后验概率译码,本地码采用基于对数似然比的置信传播译码。算法引入自适应修正因子保证迭代过程中子码和本地码输出信息的匹配。仿真结果表明,与传统广义LDPC译码算法相比,MAP-BP算法可提高译码准确性并能加快译码收敛速度。     

基于差分进化的非规则LDPC码优化设

为优化非规则低密度奇偶校验(LDPC)码的度分布,引入差分进化(DE)极值搜索算法,根据差分进化后的最佳成员矢量,确定非规则LDPC码变量点的度分布。基于期望码率和变量点的度分布调整校验点的度分布,获得期望码率下的LDPC码。为提高优化搜索效率,改进差分进化停止准则,从而有效控制进化迭代次数。在此基础上,设计一组加性高斯白噪声(AWGN)信道下的非规则LDPC码。实验结果表明,该方法的译码复杂度低,设计的LDPC码具有较高的噪声门限。     

多进制LDPC码在分布式视频编码中的应用

分布式视频编码是一种新的视频编码框架,主要用来处理具有相关性的多视频源。这种编码算法大大降低了编码端的复杂度,从而在终端受限的无线视频通信中具有很大的实用价值。介绍了分布式信源编码的原理,接着介绍了这种编码方式在视频编码上的应用,并对基于LDPC码的分布式视频编码作了分析。分别就二进制和多进制LDPC进行了讨论,由于多进制的编码方式避免了视频数据源转为二进制过程中带来的相关性丢失,因此性能上有了很大的提高。为了比较,分别基于四进制和八进制编码做出仿真,结果显示,多进制码字性能优于二进制,在分布式视频编码中有更好的应用。     

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。     

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。     

基于CRT的（3，L）-QC-LDPC码构造

对于任意行重L,利用完全确定的方式构造出一类围长为8的（3,L）-LDPC码作为分量码1,构造可快速编码的LDPC码作为分量码2,利用分量码1和分量码2,并结合中国剩余定理（CRT）构造出一类围长至少为8的合成QC-LDPC码。该方法构造出来的码字同时具备以上两种特性。仿真结果表明,所构造的码字性能与基于IRCMS算法构造的QC-LDPC码相比,有略微提升,且具有快速编码特性,编码复杂度更低;与具有双对角结构的阵列码相比,性能有了明显提升。在误码率达到10－4时,码字性能大约提高了0.3 dB;与PEG-CRT-LDPC码相比,所构造的码字在低编码复杂度的基础上性能有所提升。     

基于IEEE802.16e协议的无短环的LDPC缩短码设计

IEEE802.16e协议给出的LDPC码是短码时,其校验矩阵存在大量的短环,针对这一问题,设计了一种新的LDPC缩短码方案。该方案在现有的IEEE802.16e标准的LDPC码的校验矩阵设计框架下,提出了一种分块修正子校验矩阵的设计方案,这种方案用准循环矩阵和有限几何法联合优化的方法构造了扩展因子zf=48的校验矩阵,运用同步顺序搜索度数节点的方式,使缩短码情况下的校验矩阵无4环并且仅含有少量6环。在AWGN信道下仿真实验表明,码率为0.5的情况下,改进后的码字不仅保持了IEEE802.16e标准编码的快速编码性能,并且误码率仅比此时的香农限多了1.1dB     

一种码率可调嵌套LDPC码的设计

设计了一种码率可调的嵌套LDPC码。该码具有差分编码结构,易于硬件实现。校验矩阵采用嵌套结构,同一系统中可以含有多种码率的码字。对于不同信道情况,可以传送不同码率的码字,以提高系统性能。这种码率可调的编码也适合于出错重发系统。仿真结果表明,该构造方法确定的码字同通过复杂方法随机构造出来的码字性能接近。     

一种中继节点上的网络-信道编码联合设计方案

网络编码技术由于其能提高网络吞吐量、具有较好的鲁棒性、能有效提高中继节点转发效率等优点成为目前广泛关注的研究热点。在中继节点上,采用网络一信道编码联合设计方案能进一步提高系统的误码性能。基于Razaghi等人研究的两种双层LDPC码（Bilayer LDPC,分为删余型和延长型）,设计了一种在中继节点上联合设计的网络双层LDPC延长码（Network Bilayer Lengthened LDPC,NBL—LDPC）。给出了此码的编译码过程,并针对此码,对高斯密度进化算法进行改进,计算误码率并完成误码性能仿真。仿真结果表明,所提出的编码方案性能要优于利用双层LDPC删余码设计的网络双层LDPC删余码（Network Bilayer Expurgated LDPC,NBE—LDPC）。     

基于GF（q）的LDPC编码的Turbo均衡

提出了频选衰落信道下基于GF（q）的LDPC编码系统的Turbo均衡,将性能优异的q-LDPC码作为外码,以信道响应作为内码构成级联结构,在接收端采用迭代的方式实现数据的高性能检测。相比卷积编码作为外码的Turbo均衡有2 dB的性能改善,提高了误码性能。     

协作通信系统中的LDPC码性能分析研究

协作通信方式是解决通信系统容量不断增加的重要方法,协作通信系统中采用LDPC码,可以有效改善中继节点处的差错传播带来的系统性能下降。给出了LDPC码的基本编解码原理,阐述了基于LDPC码的协作通信系统的分析模型,给出相应的数值仿真结果和分析。仿真结果表明,采用了（3,6）正则LDPC码的协作通信系统的性能远优于直接通信链路的性能。