DVB-S2标准LDPC码的译码算法研究

信道编码的译码算法是决定编码性能和应用前景的一个重要因素。尤其是在长码条件下（如码长为64800或16200b），译码算法的复杂度更决定了编码的前途。通常，分组码的译码复杂度与码长成指数关系，当码长增大到一定程度后，复杂度的增加将是不可控制的，无法实际应用。     

Turbo码译码性能的研究

Turbo码基于随机编码的思想,将卷积编码与交织器结合使其性能接近香农极限,所以Turbo码被3G移动通信系统所采纳并在深海通信、卫星通信等功率受限领域得以应用.文中介绍了Turbo码的译码原理并分析了几种主要的译码方法,在Matlab环境下对Turbo码进行了仿真研究,分析了不同的迭代次数、译码算法、帧长、码率及分量码对其译码性能的影响.仿真结果表明Turbo码纠错性能优良,具有广泛的应用前景.     

LDPC码的有效编码算法研究

LDPC码编码结构中短环的存在，导致译码时的重复迭代，降低了译码性能。介绍了一种编码算法，该算法先通过Richardson和Urbanke提出的Efficient编码算法对LDPC码的校验矩阵优化，然后再主要研究其二分图中长度为4的短环，提出了一种校验矩阵H的消4-环算法。最终实现了降低编码的复杂度的同时，译码效率也得到提高。     

基于高斯消元的BATS码的改进译码算法

BATS码是一种包括外码和内码的纠删码,外码是喷泉码的矩阵形式。内码是网络编码结构,采用随机线性网络编码算法。BATS码的常用译码算法为BP译码算法,但对有限长BATS码,BP译码算法的性能有大幅度的衰减。因此,在计算资源充足的情况下,可以在BP译码器后采用高斯消元算法对BATS码进行译码。采用高斯消元算法时,矩阵满秩则输入数据包可译,反之则不可译。因此,利用当矩阵不满秩时也有部分包可译的特点,识别并将这部分可译包译出,从而提高高斯消元译码器的译码性能。     

累加交叉并行级联单奇偶校验码的低复杂度译码算法

累加交叉并行级联单奇偶校验(A-CPSPC)码是一种新的纠错编码,其编码结构简单并具有较好的误比特率性能。该文针对A-CPSPC码的局部编码结构提出了一种低复杂度的最大后验(MAP)局部译码算法,该方法利用基于双向消息传递原则的和积算法(SPA)进行局部译码,消除了短环对局部译码性能的影响。分析及仿真表明,传统的置信传播算法并不适用于A-CPSPC码,该文提出的局部译码算法与基于BCJR算法的局部译码算法的性能一致,且复杂度更低。     

联合译码在图像无线传输中的应用

对Turbo码编码结构作了适当调整,进行信道编码的不仅有信源编码信息还有信源信息的统计特性,将信源编码后码流中存在的残留冗余特性应用到被传输的信源编码信息在进行Turbo码译码的算法中,给出了实验结果。通过结果比较发现,改进算法提高了Turbo码译码的纠错性能。     

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。     

准循环LDPC码在大气激光通信中的应用研究北大核心

针对部分QC-LDPC(准循环低密度奇偶校验)码存在秩亏的问题,研究了一种满秩QC-LDPC码的构造方法,这种方法在降低编码复杂度的同时,还减少了短环数量。针对BP(置信传播)译码算法复杂度高的问题,提出了一种改进的BP译码算法,选择变量节点对数似然比值判决门限T=5.3和校验节点选择的边数q=3,在不同强度弱湍流条件下还能在一定程度上改善译码性能。研究表明,文章提出的LDPC码构造方法和译码算法在大气激光通信中具有一定的应用前景。     

一种高性能低复杂度的LDPC译码器的FPGA实现

低密度校验码(LDPC码)所具有的优越性能和实用价值使其已经成为编码领域研究的热点。然而实际中LD-PC码的应用还有许多具有挑战性的问题,像如何降低译码的复杂度以及如何减少译码所需的大量硬件资源等。基于以上原因,研究一种高性能、低复杂度的软判决译码算法。这种译码算法较常用的硬判决译码算法性能出色,同时较一般的迭代译码算法的收敛速度快,并且可以部分并行译码,需要的存储量很小,能够大幅度降低LDPC译码的硬件实现复杂度,具有实际应用价值。     

LDPC码在BPSK通信系统中的性能分析

LDPC编码在长码条件下具有接近Shannon极限的纠错能力,但是译码较为复杂,因此分析LDPC编码在短码条件下的编译码性能对于扩大LDPC编码的应用范围,降低译码设备的复杂度有着重要的意义。针对较短LDPC编码情况下的判决译码在BPSK系统中的应用,对基于BP算法的几种软判决译码算法进行了介绍,对算法在BPSK系统中的译码性能进行了仿真,仿真结果表明:基于对数测度的BP算法在LDPC短码条件下有着优良的译码性能,能够有效降低通信系统中编译码的复杂度。     

复制理论在编码与序列设计中的应用研究

本文对复制理论在编码与扩频序列设计中的应用等问题进行了深入的研究.第二部分简要介绍了信号的复制理论.在第三部分提出了一种新的OVSF码的设计算法,从而在理论上解释了OVSF码的生成过程,即OVSF码可以通过复制信息的变化,利用复制方法得到.在第四部分里,我们利用m序列所具有的移位可加性,提出了一个在不知道本原多项式情况下生成GF(2)上全部n级m序列的算法,丰富了扩频序列设计方法.     

光通信中基于BCJR的BCH译码算法研究

首先从理论上分析了硬判决译码算法和软判决译码算法的性能然后对BCH(Bose,Ray-Chaudhuri,Hocquenghem)码的网格结构以及BCJR(Bahl,Cocke,Jelinek and Raviv)算法进行了详细地分析及推导。实验结果表明,在光信道环境中,在误比特率为10-5时,当仅提高最小汉明距离码率相同或者仅减小码率最小汉明距离相同时,BCJR算法相对于硬判决译码算法的编码增益分别在之前的编码增益基础上又增加了0.15dB和0.25dB。因此设计级联码方案时,应尽可能选择纠错能力较大的内码。此外也可以采用适当增加内码的冗余度相应减小外码的冗余度的方法,在获得更高的编码增益的同时保证整个系统的带宽利用率不变。     

一种改进的堆栈译码算法

深太空通信对编译码的性能有十分高的要求,卷积码的性能和约束长度密切相关,约束长度越大卷积码的编码增益越大,则其性能越好。维特比译码算法由于受译码开销的限制,并且其译码开销随约束长度增加呈指数增长,维特比译码算法仅适用于短约束长度的卷积码。目前仅有序列译码算法适用于大约束长度卷积码译码。由于堆栈译码算法中堆栈的大小是有限的,在信道受扰较为严重的情况下,潜在的正确路径有可能被删除,这将影响到译码的性能。多堆栈译码算法不存在潜在删除的问题,多堆栈译码算法完成译码所需计算量远小于堆栈译码算法。     

物理层安全下二元随机线性码的伴随编码构造算法研究

在利用伴随编码提升系统安全性方面,现有研究多是从改善系统结构、增大信道差异性角度出发的,而如何从码本身的特性入手,进行物理层安全码的设计是迫切而必要的。本文提出了一类物理层安全中二元随机线性码的伴随编码算法。基于系统安全性的分析,推导了窃听方疑义度公式。基于伴随编码的基本思想,对码的一致校验矩阵进行构造,提出了一种基于最小距离优化的码构造算法,使得在扩展校验矩阵的同时,码的最小距离可以达到可取的最大值。仿真结果表明:与同码长、码率的最佳线性码（Best Known Code,BKC）以及最佳疑义度码（Best Equivocation Code,BEC）相比,所提算法构造的码具有更好的安全性,且在算法效率方面也明显优于BEC码。      

Power Optimization of Three Dimensional Turbo Code Using a Novel Modified Symbiotic Organism Search (MSOS) Algorithm

In modern communication system error-control coding scheme is used to elevate the immunity of noisy communication channel. Turbo code (TC) is considered as one of the significant channel coding schemes which approaches to the Shannon limit. An upgraded version of TC named as 3 dimensional turbo code (3D-TC) has been emerged as a challenging research area in recent past. Meanwhile, considerable improvement in bit error rate (BER) performance of the TC has been achieved by incorporating suitable optimization algorithms. Motivated by above research trends, a modified symbiotic organisms search (MSOS) algorithm has been proposed by changing the organism structure and selection criteria of a newly developed symbiotic organisms search (SOS) algorithm. Subsequently the proposed MSOS has been used to design an improved 3D-TC. Here an optimal power allocation scheme of a new class of 3 dimensional turbo encoder has been investigated to improve its BER characteristics mainly in high SNR regions. Furthermore, the BER performance of the proposed 3D-TC code has been compared with conventional 2D serially concatenated and parallel concatenated turbo code as well as conventional 3D-TC. Finally, the BER performance of the proposed MSOS optimized 3D-TC has been compared with the SOS optimized 3D-TC and harmony search optimized 3D-TC.     

LDPC码在IEEE802.16e标准中的编译码分析

为了能够在保证译码性能的同时进一步降低译码的复杂度,该标准还在译码的过程中引入由M Fossorier等人提出的BP-Based算法,并分析了这两类算法的实际译码性能。实验仿真结果表明,BP-Based算法与LLR-BP算法相比,在不同码长及不同码率条件下可以更好地实现译码算法度和译码性能的有效均衡,因而更加适合作为硬件译码器的优化算法而应用到实际的通信系统中。     

极化码的参数捷变技术及性能仿真

极化码是首个能够从理论上证明接近信道容量的纠错码,于2016年11月和低密度奇偶校验码一并作为第5代移动通信的标准。针对极化码特有的蝶形结构采用Trellis对其进行了重新描述,详细分析了串行抵消列表译码算法。同时,基于密度进化理论给出了极化码的码参数捷变技术,能够在不改变编译码器硬件结构与程序的情况下实时、快速地改变编译码参数。仿真结果表明,在编码参数近似相同的情况下极化码的性能要优于低密度奇偶校验码。     

SPIHT静止图像压缩技术研究

JPEG2000的静止图像压缩算法具有很多优良特性,其核心算法是EBCOT,构造复杂、硬件实现难度大。而基于SPIHT算法的图像压缩效率接近EBCOT,但结构简单、易于硬件实现。通过对SPIHT和JPEG2000算法进行融合,提出了一套压缩比高、可实现由有损到无损、码流渐进传输的静止图像编码方案,并对SPIHT算法与(9,7)小波提升算法的融合方法进行分析研究,所构造系统性能与JPEG2000算法接近,具有较好的应用前景。