基于遗忘系数的LDPC译码算法研究

长LDPC码的Tanner图中通常没有环路,此时LLR BP译码算法是性能最优的软判决译码算法。而短LDPC码的Tanner图中通常存在环路,因此变量节点之间的信息就不再相互独立,这时LLRBP译码算法的译码性能就会下降。针对短LDPC码的特点,提出一种改进型LLR BP译码算法,利用遗忘系数来计算该算法中的参数。仿真结果表明,与LLR BP译码算法、Normalized BP译码算法以及Offset BP译码算法相比,改进型LLR BP译码算法能够在降低算法复杂度的同时提高环路存在情况下的LDPC译码性能。     

有环LDPC码的改进型LLR BP译码算法

长LDPC码的Tanner图中通常没有环路,此时LLR BP算法是性能最优的软判决译码算法。而短LDPC码的Tanner图中通常存在环路,因此变量节点之间的信息就不再相互独立,这时LLR BP算法的译码性能就会下降。提出一种改进型LLR BP算法,利用概率论和最小均方误差准则来计算该算法中的参数。仿真结果表明改进型LLR BP算法比LLR BP译码算法、Normalized BP算法以及Offset BP算法具有更好的LDPC译码性能。     

新的高效LDPC码的译码方法

对于LDPC码的译码算法——和积算法,提出了一种新的基于差分的译码算法,其主要思想是：在LDPC码的二部图上所传递的消息是概率的差分值,而对于校验节点和消息节点的更新都是在特定的加法域中进行. 针对校验节点的更新,还可以选择若干个绝对值最小的差分值进行运算,以进一步降低复杂度. 与传统的基于对数似然比的译码方法相比,新算法的计算复杂度有很大降低,而译码性能和收敛速度没有明显损失.     

基于混合图与尺寸式的工序尺寸计算方法

针对计算机辅助工艺设计过程中工艺尺寸自动计算存在的问题,提出一种基于混合图与尺寸式的工艺尺寸计算方法。首先阐明了混合图及其邻接矩阵的定义;然后介绍了向量与代数型尺寸的不同表达方法;给出工艺尺寸式与工序尺寸式的定义,提出从邻接矩阵查找和建立工艺尺寸式、工序尺寸式的流程与算法,实现由已知尺寸之间的代数运算求解工序尺寸,避免对尺寸方程组的求解。最后通过实例验证上述方法。结果表明,该思想与方法是准确可行的。     

码率兼容LDPC码的构造方法

采用LDPC码编码校验矩阵的构造方法构造的编码校验矩阵,可以生成一系列性能优异的码率兼容子码.根据删除LDPC码译码恢复的特点,依次构造各级可恢复节点对应的子校验矩阵,然后根据剩余节点度对编码校验矩阵进行PEG扩展,得到适合删除的LDPC码校验矩阵.仿真结果表明,新方法构造的LDPC码比其他方法构造的LDPC码有更好的码字删除性能,并且删除子码可以获得更高的码率.     

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.     

LDPC码的快速编码研究

根据LDPC码在删除信道下的译码算法重新阐述了基于稀疏校验矩阵码的快速编码方法,同时指出了Tornado码和RA码能够达到线性编码的原因．文中通过对快速编码的实现进行分析,提出了两种能够达到线性复杂度编码的码构造方法,仿真结果表明,采用这些方法构造的LDPC码在AWGN信道下的纠错性能不差于随机构造的LDPC码．     

提高多址接入性能的功率与LDPC码的优化设计

为了逼近多址接入信道的容量限,对功率与低密度校验阵（LDPC）码的度分布进行了优化. 基于互信息最大化准则设计了功率分配算法,并得出分配方案,利用高斯近似来近似取得因子图上消息的概率密度函数,得到功率分配条件下优化的LDPC码的度分布. 采用迭代的检测与译码算法进行多址干扰的消除. 仿真结果表明,经功率和LDPC 码优化后的误码性能在误码率为10-5时比等功率只优化LDPC 码度分布时的性能提升了16dB.     

LDPC码译码算法的性能分析

LDPC码是一种优良的差错控制编码.鉴于其译码算法的复杂度直接影响到编码的应用前途,阐述了LDPC码的几种译码算法.重点介绍了基于Tanner图结构的BP算法,然后分析和比较了由FOSSORIER提出的BP-based算法和CHEN J提出的两种改进算法-Normalized BP-based、offset BP-based算法以及最优译码算法在AWGN信道下的性能特性.     

一类逼近容量LDPC纠删码的二部图构造算法

Tornado码是一类重要的LDPC码． 证明了Heavy-Tail/Poisson度序列可逼近删除信道容量． 提出了Tornado码设计中随机二部图的连边构造算法． 通过分析Heavy-Tail/Poisson度序列的分布,提出了设计Tornado码的一个参数选取原则． 仿真实验证明了这一选取原则的合理性． 随机二部图的连边构造算法及其参数选取原则有助于Tornado码的设计及其工程应用．     

一种Tanner图短环计数新方法

短环是影响低密度校验码迭代译码性能的重要因素．利用树结构展开的思想,通过分析无效短环和重复短环对计数结果的影响,得出了低密度校验码的一个短环计数公式．利用这一公式,提出了一种基于树结构展开的Tanner图短环计数算法,可对任意给定长度的短环进行计数,从而克服了现有短环计数算法仅能对特定长度短环计数的缺点．对一些典型低密度校验码的短环数量统计结果表明这种算法的正确性．     

基于光正交码构造的准循环LDPC码

基于光正交码的特性,该文提出了一种准循环LDPC码的构造方法.首先由光正交码构造满足参数要求的初始矩阵,然后再根据该文提出的公式和准循环LDPC码的特性来确定移位参数矩阵,最后用全零矩阵、循环移位矩阵填充移位参数矩阵,这样就可以得到一个不含长度为4和6的环路的校验矩阵.仿真表明,该方法构造的准循环LDPC码在加性高斯通...     

Cireulant矩阵构造准循环LDPC码的旋转环长分析法

低密度奇偶检验（QC-LDPC：Quasi-CyclicLow-Density Parity-Check）码的环长分布影响决定着LDPC码的解码效果和编码复杂度,但其分析较困难。为此,首次提出旋转距离分析法,用于分析基于Circulant矩阵构造的准循环低密度奇偶校验码（Qc-LDPC码）的环分布,并给出了任何一个基于Circulant矩阵构造出的Qc．LDPC码中的最小环长（girth）的上限（12）。同时,运用该方法,分析出一种权重为（3,5）的Qc-LD-PC码的译码效果与该码环分布的关系。由于LDPC码奇偶校验矩阵中的Circulant子矩阵,可以被当成1个矩阵节点的单一节点看待．从而简化了整个码的特纳图,使寻找QC-LDPC码中闭环的方法变得简单。     

欧氏几何准循环LDPC码构造方法改进

为降低短环对低密度奇偶校验(low-density parity-check,LDPC)码迭代译码性能的影响,提出一种改进的基于欧氏几何的准循环LDPC码构造方法。利用已有的欧氏几何方法构造出不含4环的大矩阵,统计其中的短环分布并逐步将参与短环数最多的行和列删除,使构造出的准循环LDPC码包含较少的短环,从而降低短环对迭代译码性能的影响。仿真结果表明,与已有欧氏几何LDPC码相比,改进方法构造的LDPC码具有更少的短环,可获得更好的纠错性能。     

多元LDPC码的速率兼容技术研究

提出了一种高性能的非规则比特级缩短算法,并推广了一种二元符号级打孔算法.该缩短算法基于有限域元素对应二进制镜像矩阵选择缩短比特的位置,比传统符号级缩短算法具有更大的灵活性和更佳的误码率性能;将二元符号级打孔算法推广到多元LDPC码,获得了比二元速率兼容LDPC(RC-LDPC)性能优异的多元RC-LDPC码.综合上述方法,实现了码率可从1/10到5/6灵活变化的多元RC-LDPC码.仿真结果证明,本方案的误码率性能比传统方法在各个码率分别有0.1到1.1 dB的增益.     

仿射置换矩阵结构下的高性能SC-LDPC码

空间耦合(SC)低密度奇偶校验 (LDPC)码的卷积结构在带来卷积增益的同时也引入了记忆结构。对于采用滑动窗译码的SC-LDPC码,前面的译码错误信息会影响后面的译码,尤其是对耦合长度较长的SC-LDPC码,容易引起误码扩散。因此,SC-LDPC码比传统的LDPC块码对结构设计的要求更高。为了提高设计空间和性能,提出用仿射置换矩阵(APM)替代传统的循环位移矩阵构造SC-LDPC码。通过实验发现并证明了APM-LDPC码结构具有全环和非全环现象,且非全环现象仅出现在APM-LDPC码中。应用非全环现象构造的APM-SC-LDPC码能显著降低短环数量和误码平层,在瀑布区有明显优势。     

具有完全线性编码复杂度的QC-LDPC码的构造方法及短环优化算法

为了降低低密度奇偶校验(Low-density parity-check,LDPC)码编码实现的复杂度,提出了一种完全线性编码复杂度的准循环低密度奇偶校验(Quasi-cyclic low-density parity-check,QC-LDPC)码的构造方法,并提出了相应的短环优化算法。通过该短环优化算法,可以使得构造的QC-LDPC码具有良好的环路特性。仿真结果表明:在加性高斯白噪声(Additivewhite gaussian noise,AWGN)信道条件下,本文构造的QC-LDPC码与IEEE 802.16e标准的QC-LDPC码相比,不仅编码复杂度更低,而且性能更优。     

一种快捷的LDPC码编码方法

LDPC码作为一种性能优异的纠错码，已经越来越引起通信领域的研究兴趣。而LDPC码性能的优劣，与其二分图中是否存在短长度的圈有关，也即与其奇偶校验矩阵的构造有关。本文在扩展比特填充算法的基础上，设计出一种能够直接编码的奇偶校验矩阵，并在不同码长的情况下进行了仿真，结果表明采用这种设计方法构造的LDPC码随机分布性好，不需要复杂的矩阵求逆，从而对LDPC码的实际应用具有重要参考价值。     

基于LDPC码的安全可靠通信方法研究

LDPC码是一类由校验矩阵确定的线性分组码,具有逼近香农限的纠错能力。该文基于纠错码的对称密码体制以及性能等价编码矩阵提出了一类基于LDPC码的安全通信方法,该方法在几乎不改变通信可靠性的情况下,极大地提高了系统的抗截获能力。编码矩阵可以使线性分组码的生成矩阵或校验矩阵。该文通过构造大量性能等价的编码矩阵,以及通信时收发双方同时随机改变编码矩阵的方法来提高通信系统的抗截获能力。另外,由于这些性能等价的编码矩阵产生的LDPC码不仅具有相同的编码参数和可靠性,而且具有非常强的纠错能力,因此该方案是一种安全可靠的一体化通信方法。