基于中国剩余定理和贪婪算法扩展的QC-LDPC码

在缩短阵列码的基础上运用中国剩余定理(CRT)和贪婪算法提出了一种新颖的大围长、码长更加灵活的QC-LDPC构造方法,且所构造的码字的校验矩阵采用楼梯矩阵循环置换而成。与传统CRT构造方法相比,只需已知一个分量码——缩短阵列码,同时新构造QC-LDPC码码长与码率选择比较灵活,围长更大,如果围长一样,则使最短环数量尽可能地少。仿真分析表明:在误码率为10-6时,在相同码率和码长的条件下,利用所提出的构造方法所构造的girth-8(4,k)QC-LDPC码在加性高斯白噪声(AWGN)和瑞利衰落信道中分别与缩短阵列码相比可获得约1.2 d B和2.0 d B的净编码增益,与CRT码相比分别改善了0.3 d B和0.7 d B的净编码增益,且性能与Gallager随机码性能相似但编码复杂度大大降低。     

光传输系统中一种新颖的eIRA-QC-LDPC码构造方法

针对光传输系统的特点与要求,基于有限域提出了一种新颖的扩展非规则重复累积准循环低密度奇偶校验码(eIRA-QC-LDPC)构造方法,该构造方法可根据实际需要灵活地调整码长码率,利用此方法构造了一种码率为0.937的novel-eIRA-QC-LDPC(4 599,4 307)码.仿真结果表明:在误码率(BER)为10-7且码率均为0.937的情况下,该novel-eIRA-QC-LDPC (4 599,4 307)码比ITU-T G.975中RS(255,239)码和ITU-T G.975.1中LDPC(32 640,30 592)码的净编码增益(NCG)分别改善了约2.13和1.33 dB,比用SCG构造方法构造的SCG-eIRA-LDPC(3717,3 481)码和基于阵列码构造方法构造的Array-eIRA-QC-LDPC(4 560,4 275)码的净编码增益分别提高了约0.24和0.41 dB,距离香农限约1.07 dB.因而该构造方法所构造的eIRA-QC-LDPC码具有更好的纠错性能,更适合高速长距离的光传输系统.     

同类2FSK混合信号中微弱信号提取方法研究

针对光传输系统的特点与要求, 基于有限域提出了一种新颖的扩展非规则重复累积准循环低密度奇偶校验码(eIRA-QC-LDPC)构造方法, 该构造方法可根据实际需要灵活地调整码长码率, 利用此方法构造了一种码率为0.937的novel-eIRA-QC-LDPC(4599,4307)码。仿真结果表明: 在误码率(BER)为10-7且码率均为0.937的情况下, 该novel-eIRA-QC-LDPC(4599,4307)码比ITU-T G.975中RS(255,239)码和ITU-T G.975.1中LDPC(32640,30592)码的净编码增益(NCG)分别改善了约2.13和1.33dB, 比用SCG构造方法构造的SCG-eIRA-LDPC(3717,3481)码和基于阵列码构造方法构造的Array-eIRA-QC-LDPC(4560,4275)码的净编码增益分别提高了约0.24和0.41dB, 距离香农限约1.07dB。因而该构造方法所构造的eIRA-QC-LDPC码具有更好的纠错性能, 更适合高速长距离的光传输系统。     

卫星激光通信中基于Zig-Zag结构的原模图QC-LDPC码构造方法

为应对卫星激光通信信道的时变性、改善传输的可靠性,提出一种基于Zig-Zag结构的原模图QC-LDPC码构造方法.该方法将原模图与Zig-Zag结构的移位系数设计方法相结合,构造校验矩阵围长至少为8且码长码率可灵活选择的ZZ-QC-LDPC码.仿真结果表明:该方法所构造的ZZ-QC-LDPC码在误码率为10-6时,与同码率下基于等差数列和原模图构造的QC-LDPC码和基于最大公约数构造的QC-LDPC码以及具有大围长快速编码特性的QC-LDPC码相比,其净编码增益分别提高了约0.2,0.1和0.64 dB,且在较大码率范围内均具有良好的纠错性能.     

基于大衍数列的规则QC-LDPC码构造方法

结合杨辉三角的结构形式,基于大衍数列提出了一种列重为3或4的规则准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码的新构造方法.该方法构造的校验矩阵围长至少为6,码长可灵活变化,并且可节省存储空间.仿真结果表明:在相同的仿真参数下,当误码率(BER)为10-6时,所构造的列重为3的QC-LDPC(1260,620)码的净编码增益(NCG)比二次函数码改善了1 dB左右;列重为4的QC-LDPC(6056,3028)码相对于WMC-OCS、QC-OCS码分别有0.1 dB和0.2 dB的NCG提升.     

光通信系统中基于BIBD对QC-LDPC码的研究

基于平衡不完全区组设计(BIBD),深入分析与研究了准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码的一种新颖构造方法,并通过该构造方法构造了3种同码率不同码长的QC-LDPC码,通过对这3种QC-LDPC码的仿真分析表明,同码率下,码长越长性能越好。同时在BER=10-6时码率均为93.7%的情况下,所构造的BIBD-QC-LDPC(5392,5056)码的净编码增益(NCG)比已广泛应用于光通信系统中的经典RS(255,239)码和ITU-T G.975.1中的LDPC(32640,30592)码分别提高了约2.13dB和1.41dB。因而其纠错性能更强,更适用于高速长距离光通信系统。该新颖构造方法简单灵活且编译码更容易实现。     

利用完备差集构造QC-LDPC码

针对准循环低密度奇偶校验( QC-LDPC)码中循环置换矩阵的移位次数的确定问题,提出了一种利用组合设计中完备差集( PDF)构造QC-LDPC码的新颖方法。当循环置换矩阵的维度大于一定值时,该方法所构造的规则QC-LDPC码围长至少为6,具有灵活选择码长和码率的优点,且所需的存储空间更少,降低了硬件实现的复杂度。仿真结果表明：在误码率为10-5时,所构造的码率为3/4的PDF-QC-LDPC(3136,2352)与基于最大公约数(GCD)构造的GCD-QC-LDPC(3136,2352)码和基于循环差集(CDF)构造的CDF-QC-LDPC(3136,2352)码相比,其净编码增益(NCG)分别有0.41 dB和0.32 dB的提升;且在码率为4/5时,所构造的PDF-QC-LDPC (4880,3584)码比GCD-QC-LDPC(4880,3584)码和CDF-QC-LDPC(4880,3584)码的NCG分别改善了0.21 dB和0.13 dB。     

基于DTMB中LDPC码与BCH码的乘积码构造

中国地面数字电视传输(DTMB)标准中的级联码能够有效降低低密度奇偶校验(Low-Density Parity-Check,LDPC)码的误码平层以获得极低的误比特率。基于DTMB标准中LDPC码与BCH码提出了一种性能优越的乘积码构造方案。构造的乘积码不仅性能优于级联码而且编译码复杂度与级联码相当,代价是较大的译码延时与较大的存储量。仿真结果表明,在码率相同且误比特率为1×10-7时,与级联码相比,构造的码长最长的乘积码可获得约0.12 dB的编码增益。     

一种光通信中基于LDPC码的新颖级联码

基于SCG(4,k)码的构造方法对SCG-LDPC码进行优化改进,构造一种适用于光通信系统的新颖LDPC(3969,3720)码,通过增大其码长,构造码率为95.1%的新颖SCG-LDPC(6561,6240)码,使其码率更符合光通信系统的高码率要求。并用SCG-LDPC(6561,6240)码与码率为94.5%的BCH(127,120)码进行级联,构造出一种新颖的BCH(127,120)+LDPC(6561,6240)级联码。仿真分析表明:在误码率为10-7时,新构造的BCH(127,120)+LDPC(6561,6240)级联码的净编码增益比已广泛应用于光通信系统的经典RS(255,239)码和SCG-LDPC(6561,6240)码分别提高了2.27dB和0.49dB。因而该级联码更适合于光通信系统。     

光通信系统中一种低复杂度的AP-QC-LDPC码新颖构造方法

提出了一种低复杂度的具有等差数列(AP)特性的准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码构造方法,该方法结构简单,节省了存储空间,可根据实际需要灵活地改变码长和码率.利用该方法构造出的AP-QC-LDPC(4599,4307)码的校验矩阵的每行元素为等差数列,且公差单调递增,所以该校验矩阵不含有4环.仿真结果表明:在误码率(BER)为10-6时,该AP-QC-LDPC(4599,4307)码比ITU-T G.975中的RS(255,239)码和ITU-T G.975.1中LDPC(32640,30592)码的净编码增益(NCG)分别改善了约2.19和1.48 dB,比基于有限域乘群的eIRA-QC-LDPC(4599,4307)码和QC-LDPC(3780,3540)码的净编码增益分别提高了约0.16和0.2dB.该方法构造的AP-QC-LDPC(4599,4307)码具有更好的纠错性能,能更好地适应光通信系统的需求.     

一种利用完备差集构造原模图QC-LDPC码的方法

利用组合数学中的完备差集,对原模图提出了一种新颖的准循环低密度奇偶校验码(Quasi-Cyclic Low-Density Parity-Check,QC-LDPC)扩展方法。该方法能大幅降低编译码的复杂度,所得到的校验矩阵中不存在四环。仿真结果表明:利用该方法构造出的P-CDS-QC-LDPC(798,399)码,在BER为10-4时,对比基于完备差集构造的同码率CDS-QC-LDPC(1092,546)码,其净编码增益提高约0.24dB。在BER为10-5时,对比基于渐近边增长(Progressive EdgeGrowth,PEG)算法构造的同码率PEG-LDPC(900,450)码,其净编码增益提高约0.15dB。     

Multistage recursive interleaver for turbo codes in DS-CDMA mobileradio

A multistage recursive block interleaver (MIL) is proposed for the turbo code internal interleaver. Unlike conventional block interleavers, the MIL repeats permutations of rows and columns in a recursive manner until reaching the final interleaving length. The bit error rate (BER) and frame error rate (FER) performance with turbo coding and MIL under frequency-selective Rayleigh fading are evaluated by computer simulation for direct-sequence code-division multiple-access mobile radio. The performance of rate-1/3 turbo codes with MIL is compared with pseudorandom and S-random interleavers assuming a spreading chip rate of 4.096 Mcps and an information bit rate of 32 kbps. When the interleaving length is 3068 bits, turbo coding with MIL outperforms the pseudorandom interleaver by 0.4 dB at an average BER of 10^-6 on a fading channel using the ITU-R defined Vehicular-B power-delay profile with the maximum Doppler frequency of f_D = 80 Hz. The results also show that turbo coding with MIL provides superior performance to convolutional and Reed-Solomon concatenated coding; the gain over concatenated coding is as much as 0.6 dB     

一种高速长距离光通信系统中QC-LDPC码的构造方法

提出了一种新的准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码的构造方法,给出了用该方法构造无环四QC-LDPC码的充分条件。并针对光通信系统的传输特点,用此方法构造了适用于高速长距离光通信系统的QC-LDPC(4 221,3 956)码。仿真结果分析表明:在码率为93.7%、误码率BER为10-6时,与广泛用于光通信系统中的经典RS(255,239)码相比,其净编码增益(NCG)提高了约1.8dB;比SCG-LDPC(3 969,3 720)码的NCG提高了约0.2dB,距离香农极限约1.4dB,且远低于PEG-LDPC(4 221,3 956)码的错误平层,这正满足光通信系统中低错误平层的要求。     

Construction of a new regular LDPC code for optical transmission systems

A novel construction method of the check matrix for the regular low density parity check （LDPC） code is proposed. The novel regular systematically constructed Gallager （SCG）-LDPC（3969,3720） code with the code rate of 93.7% and the redundancy of 6.69% is constructed. The simulation results show that the net coding gain （NCG） and the distance from the Shannon limit of the novel SCG-LDPC（3969,3720） code can respectively be improved by about 1.93 dB and 0.98 dB at the bit error rate （BER） of 10^-8, compared with those of the classic RS（255,239） code in ITU-T G.975 recommendation and the LDPC（32640,30592） code in ITU-T G.975.1 recommendation with the same code rate of 93.7% and the same redundancy of 6.69%. Therefore, the proposed novel regular SCG-LDPC（3969,3720） code has excellent performance, and is more suitable for high-speed long-haul optical transmission systems.     

基于Henon混沌模型的随机交织器设计

本文对Turbo码中的关键组成部分-交织器作了分析，阐明了交织器在Turbo码中的重要作用；提出了一种基于Henon混沌模型的随机交织器设计方法，通过仿真实验，本文设计的交织器整体性能优于CDMA2000标准中Turbo码交织器性能，在高斯信道下，纠错性能平均改善0.15dB。     

Study on New Concatenated Code in WDM Optical Transmission Systems

A new concatenated code of RS（255,239）＋BCH（2 040,1 930） code to he suitable for WDM optical transmission systems is proposed. The simulation resuhs show that this new concatenated code. compared with the RS（255,239）4-CSOC（k0/n0=6/7, J= 8） code in ITU-TG. 75.1, has a lower redundancy and better error-correction performance, furthermore, its net coding gain（NCG） is respectively 0. 46 dB, 0.43 dB morethanthatofRS（255,239）＋CSOC（k0/n0= 6/7, J= 8） code and BCH（3860,3824）＋BCH （2 040,1 930） code in ITU TG. 75. 1 at the third iteration for the bit error rate（BER） of 10^-12. Therefore, the new super forward error correction（Super-FEC） concatenated code can be better used in ultra long-haul, ultra large-capacity and ultra high-speed WDM optical communication systems.     

Zigzag codes and concatenated zigzag codes

This paper introduces a family of error-correcting codes called zigzag codes. A zigzag code is described by a highly structured zigzag graph. Due to the structural properties of the graph, very low-complexity soft-in/soft-out decoding rules can be implemented. We present a decoding rule, based on the Max-Log-APP (MLA) formulation, which requires a total of only 20 addition-equivalent operations per information bit, per iteration. Simulation of a rate-1/2 concatenated zigzag code with four constituent encoders with interleaver length 65 536, yields a bit error rate (BER) of 10^-5 at 0.9 dB and 1.3 dB away from the Shannon limit by optimal (APP) and low-cost suboptimal (MLA) decoders, respectively. A union bound analysis of the bit error probability of the zigzag code is presented. It is shown that the union bounds for these codes can be generated very efficiently. It is also illustrated that, for a fixed interleaver size, the concatenated code has increased code potential as the number of constituent encoders increases. Finally, the analysis shows that zigzag codes with four or more constituent encoders have lower error floors than comparable turbo codes with two constituent encoders