LDPC码的应用研究

简要地介绍了LDPC码的基本概念,重点讨论了LDPC码在压缩图像传输和磁记录信道中的应用。     

LDPC码的高性能信道纠错码理论

自从上世纪60年代信道编码理论提出至今,就如何构建一个模拟通信信道容量问题成为了各国学者努力研究的主要课题,并且形成了通信能力体现的一个主要问题。半个世纪以来,各国科学通过构造以两条主线为基础提出的香农条件算法。提出的LDPC码的优异性能吸引人们不断探讨它在各个领域的应用：在宽带接入网中的应用方面,基于二元LDPC的多电平编码计算方法,通过仿真实验证明了该方法在信道传输过程中的高性能算法。在进行算法记录模型方面,用磁记录中的高吞吐率和繁杂LDPC译码方案结合进行。     

Nakagami-m信道协作网络编码中断性能分析

无线网络编码是一项能极大提高无线网络流量的有用技术,而协作分集可以有效地克服无线衰落的影响。研究了Nakagami-m信道下协作网络编码系统中断性能,分析了不同协作策略下的互信息表达式,推导了协作网络编码中断概率闭式表达式,并对分析的结果进行了仿真。仿真结果显示,在高SNR和谱效率R〈4条件下,协作网络编码中断概率较分布式空时编码性能SNR增益有接近2 dB的提高,并且随分布参数m值的增大,协作网络编码中断概率性能逐步改善。     

RIS辅助的LDPC乘积码编码中继协作系统构建与性能分析

为实现极其可靠信息传输,针对融合可重构智能表面（RIS）技术与编码中继协作技术系统展开研究,建立了RIS辅助的低密度奇偶校验（LDPC）乘积码编码中继协作系统模型;利用LDPC乘积码,信源节点对信息矩阵行编码,中继节点对信息矩阵列编码;提出了一种高效联合迭代译码算法,目的节点对接收的两路信号分别进行LDPC行译码与LDPC列译码,并迭代更新信息位的对数似然比,再判决输出。理论推导了所提系统的中断概率以及有限码长信道容量的闭合解。理论分析与仿真结果表明,所提系统性能明显优于传统编码中继协作系统,而且随着RIS反射单元数量增加,优势变得更明显;随着LDPC乘积码码长增加,所提系统的有限码长信道容量逐渐逼近理想信道容量。     

突发错误信道下的多元LDPC码设计与性能分析

分析比较了结构化非规则多元重复累计码、Turbo码和二元LDPC码在单突发删除信道和高斯突发深衰落信道上的纠错性能,同时提出了 QLDPC 在突发信道下的两条设计准则。针对突发信道设计了一类扩展型S-QIRA码—S-eQIRA,并在单突发删除信道和高斯突发深衰落信道上进行仿真,仿真结果表明该码字具有较强的纠突发错误能力。     

短波宽带通信系统中LDPC码的应用分析

针对短波宽带信道时变衰落色散的特性,为减小多径效应以及空间噪声、干扰等不利因素的影响,改善短波通信质量,采用高效纠错编码LDPC码,结合扩频OFDM技术,设计了一种适用于短波宽带信道的编码调制系统结构,仿真结果显示：系统能够显著提高短波宽带通信系统的误码性能,为短波宽带通信提供了一种可靠、有效的设计方案。     

LDPC码在802.16a OFDM系统 衰落信道中的性能分析

本文通过对802.16a OFDM系统信道的分析,权衡估计的性能和算法复杂度两个因素,针对不同的传输环境,提出了动态的OFDM信道估计方案.另外我们找到了一组优秀的非正则LDPC码,将其应用于IEEE 802.16a OFDM环境中,仿真验证了它们在SUI-3和SUI-5多径衰落信道环境下具有良好的性能,并和协议中提出的卷积Turbo码进行了比较,结果证明在相同条件下,本文的LDPC码可以取得比协议提出的卷积Turbo码更优越的性能,具有更好的抗多径衰落的能力.     

中断概率在TD-LTE信道资源分配中的应用

TD-LTE（时分同步码分多址-长期演进）系统业务呈非对称状态,对下行数据率的要求要超过上行数据率,因而对系统信道上下行资源分配的要求更为严格。文章利用中断概率接纳控制算法对系统信道资源进行了智能动态分配,通过系统仿真证明了该策略能够灵活分配系统时隙资源。     

LDPC码在无线图像传输中的应用

介绍了LDPC码编、译码基本原理。在此基础上介绍了几种LDPC码在无线图像传输中典型应用方案,这些方案都结合了LDPC码的特性及JPEG2000的码流特点,较大提高了无线图像传输的可靠性及有效性。     

LDPC码在未来移动通信中的应用

文章简要介绍了一种新型纠错码——LDPC码的编译码原理,分析了其在移动信道中的性能,并与Turbo码进行了比较。仿真表明,即使不使用交织器,非规则LDPC码的纠错能力仍优于Turbo码,因而在未来移动通信中具有极好的应用前景。     

多元LDPC码与二元LDPC码的性能分析

为了比较多元LDPC码与二元LDPC码的性能,文章从校验矩阵、Tanner图、BP译码算法等方面将两者进行有效的分析,并结合具体的Monte Carlo仿真实验,得出多元LDPC码的性能确实优于等长度码长的二元LDPC码.     

非规则全分集LDPC码的构造方法

提出一种基于渐进边增长（Progressive Edge．Growth,PEG）算法的非规则全分集低密度奇偶校验（Low—Density Parity—Check,LDPC）码的构造方法。首先根据度分布和码率,对非规则全分集LDPC码中的节点进行度分配;然后对PEG算法中校验节点的选择标准加以约束,生成消除短环的非规则全分集LDPC码;进一步,通过改变局部校验节点剩余度的方法,解决在特殊度分布下算法失效的问题。仿真结果表明,构造的非规则全分集LDPC码在瑞利块衰落信道下能够实现全分集;在码长、码率相同的情况下与规则全分集LDPC码相比,非规则全分集LD—PC码能够获得更高的编码增益。     

空时块码的信道容量分析

MIMO通过多天线发射多数据流并由多天线接收实现最佳处理，可实现很高的容量和频谱利用率，这种最佳处理是通过空时码实现的。本文依照一个实际信道模型，假定Rayleigh或Rice准静态平坦非相关和部分相关信道，分析了STBC的信道容量，并进行Monte-Carlo模拟仿真。结果表明STBC的容量远低于其理论限，特别是对于大的N和M。     

LDPC码的不可检测译码错误分析

纠错性能良好的LDPC码同时具有良好的检错性能。本文介绍了LDPC码的不可检测译码错误概率上限，讨论了不可检测译码错误与码参数的关系，提出对于特定构造的LDPC码，在基于AWGN信道传输和置信传播迭代译码时，可以应用迭代过程中连续消息的密度进化来分析不可检测译码错误概率，并给出了一些短码长高码率情况下的仿真结果。     

LDPC码的信道自适应迭代译码算法

中短长度LDPC码采用BP迭代译码时,在低信噪比区,大量的经过多次迭代仍不能纠正的错误帧造成了平均迭代次数的大大增加;在中高信噪比区,比特对数似然比值的振荡造成了译码性能的降低。为了减少低信噪比区的平均迭代次数,提高中高信噪比区的译码性能,本文提出了一种LDPC码的信道自适应迭代译码算法。该算法采用基于校验和错误模式的预判决机制和消息加权平均算法,通过低信噪比区预判决机制的主导作用来减少平均迭代次数,通过中高信噪比区消息加权平均算法的主导作用来抑制因比特LLR值振荡而形成的错误帧,从而实现译码算法与信道变化特征的自适应,提高了译码效率。仿真结果显示,相对于BP译码算法,该译码算法在低信噪比区减少了平均迭代次数而译码性能没有显著变化,在中高信噪比区提高了译码性能而平均迭代次数没有明显增加。     

Closed-form expressions for outage probability of decode-and-forward relaying over Nakagami-m fading channels

In this article, an exact closed-form expression is derived for outage probability of decode-and-forward (DF) cooperative communications over independent identically distributed Nakagami-m fading channels. Simulation results verify that the theoretical expressions for the outage probability are correct. The optimal power allocation based on the derived outage probability is also studied.     

低差错平底特性的非规则LDPC码的设计

介绍了非规则LDPC码的发展并给出了其优势及缺点，重点论述用ACE算法来构造非规则LDPC码从而降低其差错平底特性。对降低非规则LDPC码的差错平底特性的其它方法提出了展望。     

LDPC码的不等误差保护性能研究

非规则LDPC(low-density parity-check)码具有不等误差保护性能,但是随机编码过程却使这一特性很难实现.现将PEG(Progressive Edge-Growth)算法与信道编码的UEP(Unequal Error Protection)性能相结合,用于构造具有不等误差保护性能的校验矩阵H.AWGN和Rayleigh信道的仿真结果表明,采用PEG算法构造的具有UEP性能的非规则LDPC码能够有效提高系统性能.     

On coded modulation using LDPC convolutional codes

A new construction combining LDPC convolutional codes and multilevel coding/modulation is suggested and analyzed. In the case of QPSK, we demonstrate that it has a better performance than an LDPC convolutional code combined with conventional Gray mapping.     

中短波信道中基于LDPC码的迭代解调译码方案

针对数字调幅广播系统,首次提出了基于迭代解调的低密度奇偶校验(LDPC)编码的比特交织编码调制(BICM)方案.首先研究了LDPC码的映射方式,然后基于复杂度分析,考察了LDPC码、Turbo码及国际标准中码率匹配的删除卷积码(RCPC)方案在中、短波广播信道中的性能.研究结果可为我国调幅波段的数字广播系统提供参考.