多元LDPC码列分层DBC译码算法

针对多元LDPC码扩展最小和（Extended Min Sum,EMS）译码算法收敛速度慢、运算复杂度高的问题,提出一种多元LDPC码列分层动态检泡（Dynamic Bubble-Check,DBC）译码算法。首先对变量节点按不同列重进行分层处理,译码时率先更新列重较大分层的变量节点消息,不同层之间采用串行方式进行消息传递,通过并串结合的方式降低译码迭代次数。在校验节点消息更新过程中,采用动态检泡方法减少EMS算法中的运算量,降低算法复杂度。仿真结果表明,在几乎不损失性能的前提下,该算法的平均最大迭代次数仅为EMS译码算法的50%,复杂度降低为EMS算法的50%。     

一种低复杂度的多元LDPC译码算法

针对多元低密度奇偶校验(LDPC)码译码复杂度高、时延大等问题,提出了一种基于硬信息的低复杂度多元LDPC译码算法.来自信道的接收信号在初始化时,先进行非均匀量化预处理.在迭代过程中,校验节点端只需传输单个比特的二进制硬可靠度信息至变量节点.在变量节点端,可靠度信息按比特位进行简单的累加和更新,无需任何的系数修正操作.同时,变量节点使用了全信息的方式将信息传输至与其相邻的校验节点.仿真结果显示,与基于比特可靠度(BRB)的多元LDPC译码算法相比,提出的算法在较低量化比特情况下,能获得约0.3 dB的译码性能增益,且译码复杂度更低.     

基于串行消息传递机制的QC-LDPC码快速译码算法研究

针对准循环LDPC(QC-LDPC)码基于洪水消息传递机制译码算法的不足,该文提出了一种快速的分组串行译码算法。该算法通过将LDPC码的校验节点(或变量节点)按一定规则划分成若干个子集,在每一轮迭代过程中,依次对各个子集中的校验节点(或变量节点)并行地进行消息更新,提高了译码速度。同时根据分组规则,提出了一种有效的分组方法,并通过分析发现基于循环置换阵的准循环LDPC码非常适合采用这种分组译码算法进行译码。通过对不同消息传递机制下准循环LDPC码译码算法性能的仿真比较,验证了在复杂度不增加的情况下,该译码算法在继承了串行译码算法性能优异和迭代收敛快等优点的同时,极大地提高了准循环LDPC码的译码速度。分析表明,分组串行译码算法译码速度至少为串行译码算法的p倍(p为准循环LDPC码校验矩阵中循环置换阵的行数或列数)。     

一种简化的LDPC码BP译码算法的研究

低密度奇偶校验码(LDPC码)是一种逼近香农限的线性分组码,译码的复杂度较低;在LDPC码译码算法中性能较好的是置信传播译码(BP)算法,他能够在迭代译码过程中确定码字是否已译出,但是复杂度高,运算量大。采用一种改进的BP译码算法,在迭代译码过程中对校验节点的更新信息进行曲线拟合,以减小译码运算量,有利于硬件的并行实现,减少译码延时。仿真结果表明,改进的BP算法译码性能和原来的BP算法接近,而且复杂度较低。     

DTMB标准LDPC码译码算法研究

本文主要研究了DTMB标准的LDPC码译码算法,并对LDPC译码算法中不同消息传递机制及其不同核心运算单元（校验节点更新）算法进行了组合仿真。仿真结果表明基于串行消息传递机制的改进型最小和算法在降低了译码复杂度的同时,它在BER=3e-6处译码性能比基于溢出消息传递机制的BP算法劣化不到0．1dB,而译码的平均迭代次数要减少50％以上,是一种能较好兼顾性能与实现复杂度的译码方法。     

一种基于量化预处理的低复杂度LDPC译码算法

为了降低低密度奇偶校验(Low Density Parity Check,LDPC)码译码算法的复杂度,提出了一种基于量化预处理的LDPC迭代大数逻辑译码算法。该算法在迭代译码过程中,校验节点采用基于伴随式的信息处理方式,避免了外信息的计算;同时,变量节点基于回传的伴随式信息进行可靠度偏移大小的计算,并结合与当前码位相对应的调制映射信息进行可靠度偏移方向的设计。迭代更新时,变量节点采用基于信息匹配的可靠度更新规则。迭代前的量化预处理能避免实数乘法运算进入迭代过程,使其只涉及整数加法操作和逻辑操作。仿真结果表明,在保持译码性能的前提上,所提算法具有更低的译码复杂度。     

改进的离散字母表迭代译码算法研究

为了优化LDPC迭代译码性能和降低算法复杂度,提出了一种改进的基于Gallager A算法的2b离散字母表迭代译码算法。在每一轮迭代中,Tanner图上的校验节点与变量节点之间所传递的消息有1b表示符号值,另1b反映码字结构特性,其中变量节点更新规则是通过查表法来实现的。在二元对称信道下针对列重为3的规则LDPC码做了仿真实验,仿真结果表明该算法性能明显优于原算法,并且具有较低的复杂度。     

一种改进的多元LDPC码译码算法

在多元LDPC码的软判决译码算法中,迭代过程中没有使用判决结果和校验和中隐藏的一些信息,在判决结果中隐藏着稳定性信息,校验和中隐藏着变量节点的可靠度信息。从混合译码算法思路出发,借鉴硬判决译码算法中统计校验和的做法和联合迭代检测译码算法中的反馈调整思想,对FFT-BP译码算法进行了改进。改进算法利用迭代过程中的可靠性和稳定度信息,对由变量节点向校验节点传递的消息向量进行调整以使其提供更多正确信息。仿真结果表明,改进的译码算法在没有增加复杂度的前提下,提升了FFT-BP译码算法的性能,在不同参数设置下,性能改进在0.2 d B左右。     

一种改进的无线光通信LDPC码译码算法

针对无线光通信中低密度奇偶校验码(LDPC)置信传播(BP)译码算法复杂度高及置信度振荡造成译码错误等缺点,基于对数BP算法提出了一种改进的译码算法。改进的译码算法在校验节点运算时,判断输入到校验节点消息的最小值与某个门限的大小,根据比较结果,分别用消息最小值或若干个最小值进行运算,在损失很少性能的情况下降低了运算复杂度;同时在比特节点采用振荡抵消处理运算,提高了算法的性能增益。最后在对数正态分布湍流信道模型下,分别对比特充分交织和交织深度为16的情况进行了仿真实验。仿真结果表明,改进的译码算法与BP算法相比,大幅度降低了计算复杂度,而且译码性能有一定的优势,收敛速度损失很少;而相对于最小和算法,改进的算法虽然译码复杂度有所增加,但误码率性能有明显的优势,并且收敛速度也优于最小和算法。因此,改进的译码算法是无线光通信中LDPC码译码算法复杂度和性能之间一个较好的折中处理方案。     

基于CMMB标准准的LDPC码动态译码算法研究

针对低密度奇偶校验码(LDPC)的置信传播算法(BP)、分层算法(LBP)在迭代过程中以随机的节点顺序更新,不能快速达到收敛的特点,本文详细分析了一种选择可靠度小的节点先更新的动态译码算法,并以应用于CMMB标准的LDPC码进行性能仿真.与LBP算法相比,动态算法的译码收敛速度明显提高,译码的平均迭代次数减少50%.最后对动态算法的译码复杂度进行了分析.     

Near optimum universal belief propagation based decoding oflow-density parity check codes

In this paper, we propose a belief-propagation (BP)-based decoding algorithm which utilizes normalization to improve the accuracy of the soft values delivered by a previously proposed simplified BP-based algorithm. The normalization factors can be obtained not only by simulation, but also, importantly, theoretically. This new BP-based algorithm is much simpler to implement than BP decoding as it requires only additions of the normalized received values and is universal, i.e., the decoding is independent of the channel characteristics. Some simulation results are given, which show this new decoding approach can achieve an error performance very close to that of BP on the additive white Gaussian noise channel, especially for low-density parity check (LDPC) codes whose check sums have large weights. The principle of normalization can also be used to improve the performance of the max-log-MAP algorithm in turbo decoding, and some coding gain can be achieved if the code length is long enough     

A high‐performance belief propagation decoding algorithm for codes with short cycles

The simplicity of decoding is one of the most important characteristics of the low density parity check (LDPC) codes. Belief propagation (BP) decoding algorithm is a well‐known decoding algorithm for LDPC codes. Most LDPC codes with long lengths have short cycles in their Tanner graphs, which reduce the performance of the BP algorithm. In this paper, we present 2 methods to improve the BP decoding algorithm for LDPC codes. In these methods, the calculation of the variable nodes is controlled by using “multiplicative correction factor” and “additive correction factor.” These factors are obtained for 2 separate channels, namely additive white Gaussian noise (AWGN) and binary symmetric channel (BSC), as 2 functions of code and channel parameters. Moreover, we use the BP‐based method in the calculation of the check nodes, which reduces the required resources. Simulation results show the proposed algorithm has better performance and lower decoding error as compared to BP and similar methods like normalized‐BP and offset‐BP algorithms.     

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。     

GF(2p)LDPC编码的相位调制OFDM系统在瑞利衰落信道的性能

OFDM是一项能有效对抗高速无线通信中多径衰落的关键技术，为了进一步提高OFDM系统的误码性能，许多信道编码技术已被应用于OFDM系统中，二元域LDPC码以其近香农限的误码性能和较低的译码复杂度成为研究的热点。在AWGN信道下，多元域LDPC码比等效码长的二元域LDPC码有更好的纠错性能。本文提出了一种将多元域LDPC码经过MPSK调制后用于OFDM系统的新方法。仿真结果表明，在多径衰落信道下，通过合理选择多元LDPC码域的阶数和调制的方法，多元域LDPC编码的高阶调制OFDM系统比等效码长的二元域LDPC编码OFDM系统具有更好的性能，并且由于采用了多元域LDPC的快速BP译码，译码复杂度只是稍有增加。     

LDPC-COFDM系统在多径衰落信道下的性能分析

将正交频分复用(OFDM)技术应用于多径衰落信道下的高速数据传输是一个极富吸引力的方案,包括卷积码、RS码、Turbo码在内的多种纠错编码都曾被应用在OFDM系统中.最近,一种新的编码方案--低密度奇偶校验码(LDPC)引起了人们的注意.LDPC具有低的解码复杂度和逼近香农限的性能.文中仿真分析了LDPC-COFDM(编码正交频分复用)系统的性能,并与Turbo码系统进行了对比,结果表明该系统在多径衰落信道下显示出更为优越的性能.     

一种用于BICM-ID系统的新颖8APSK映射方案

为了能够通过高阶调制信号增加信道容量,提高编码增益和频谱效率,对8阶振幅移相键控(APSK)星座映射方案进行优化.基于欧氏距离设计准则提出一种新颖(2,6)-scheme 8APSK映射方案,并应用于联合准循环构造法构造的低密度奇偶校验(LDPC)(4599,4307)码的比特交织编码调制迭代译码(BICM-ID)系统中.信道容量仿真表明,所提方案在高、低信噪比区域都具有非常优越的互信息性能.误码率(BER)性能仿真表明,在BER为10-7时,联合LDPC(4599,4307)码的(2,6)-scheme 8APSK映射方案较(4,4)-scheme 8APSK映射方案、8PSK调制的格雷(Gray)映射、集分割(SP)映射、半集分割(SSP)映射分别提高了约0.45 dB、1.10 dB、1.62 dB、2.13 dB的编码增益.外附信息转移(EXIT)图仿真说明,所提方案能够更早地打开译码通道,从而更早地通过迭代来实现无错译码.     

基于变量节点更新的LDPC码加权比特翻转译码算法

该文提出一种改进的低密度奇偶校验(Low Density Parity-Check, LDPC)码的加权比特翻转译码算法。该算法引入了变量节点的更新规则,对翻转函数的计算更加精确,同时能够有效弱化环路振荡引起的误码。仿真结果表明,与已有的基于幅度和的加权比特翻转译码算法(SMWBF)相比,在加性高斯白噪声信道下,该文算法在复杂度增加很小的情况下获得了误码率性能的有效提升。     

改进LDPC解码算法的DSP实现

LDPC码作为一种新兴的信道编码,已经成功应用于欧洲数字卫星广播(DVB-S2)系统。在LDPC的消息传递解码算法中,Log-BP算法是最优的,但是算法中两次非线性运算增加了实现的复杂度。而Min-Sum算法复杂度低,但却有0.5 dB的性能损失。通过高斯逼近密度进化算法对在Min-Sum算法中引入的规范化因子进行寻优后发现,改进的算法基本不增加复杂度,却能达到与Log-BP算法非常接近的性能,最后在AD公司的DSP上实现了这一算法。     

一种低译码复杂度的Turbo架构LDPC码

针对低密度奇偶校验(LDPC)码较大的译码复杂度和RAM占用,该文提出了一种低译码复杂度的Turbo架构LDPC码并行交织级联Gallager码 (Parallel Interleaved Concatenated Gallager Code,PICGC)。该文给出了PICGC的设计方法和编译码算法,并分析比较了PICGC译码器与LDPC译码器所需的RAM存储量,推导出RAM节省比的上界。理论分析和仿真结果表明,PICGC以纠错性能略微降低为代价,有效地降低译码复杂度和RAM存储量,且译码时延并未增加,是一种有效且易于实现的信道编码方案。