基于卢卡斯数列的大围长QC-LDPC码构造方法

提出一种基于卢卡斯数列构造围长至少为8的规则(j, k) 卢卡斯QC-LDPC(L-QC-LDPC)码的方法。该方法构造的码字围长较大,能够有效地消除短环。循环置换子矩阵维数p值的下界允许连续取值,且在硬件实现方面可节省存储空间,进而降低硬件实现成本以及复杂度。仿真结果表明,在码率为1/2、码长为1 302和误码率为10-6时,L-QC-LDPC码与OCS-LDPC码相比,净编码增益(NCG)提高了约2 dB,比确定性码的NCG提高了约0.8 dB;与二次函数相比,性能略优于二次函数LDPC(QF-LDPC)码,有约0.1 dB NCG的改善。同时,在相同码率、相近码长和误码率为10-6时,L-QC-LDPC码与基于有限域的循环子集构造的QC-LDPC码相比,提高了约0.5 dB的净编码增益。     

利用大衍数列构造QC-LDPC码的方法

提出了一种基于大衍数列构造准循环低密度校验码的方法.该方法利用大衍数列固定项差对应的值单调递增的特点,构造出的校验矩阵不含有长度为4的环,具有准循环结构,节省了校验矩阵的存储空间.仿真表明,取10-5误码率,在高斯白噪声信道和瑞利衰落信道下,基于大衍数列构造的准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码比基于斐波那契数列构造的QC-LDPC码有接近1dB的增益;在高斯白噪声信道下,基于大衍数列构造的QC-LDPC码比阵列低密度奇偶校验码有接近3dB的增益.     

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。     

基于前向纠错码的光通信系统研究

基于光通信系统中级联码的特性,分析比较现有的前向纠错码码型的纠错性能、冗余度和实现复杂度,提出一种适用于光通信系统的RS(255,239)+RS(252,226)级联码方案.仿真结果表明,该码型具有更好的纠错性能,在10-12误比特率下比RS(255,239)、RS(255,239)+BCH(127,120)分别多出1.9、1.1dB的编码增益.该方案更适用于超长距离、超大容量和超高速的光通信系统中,并且可以作为前向纠错码的一种候选码型.     

光传输系统中的新颖超强FEC级联码

基于级联码对光传输系统中级联码特性和ITU-T G.975.1中2种超强前向纠错（Super-FEC）码型进行分析后,提出了光传输系统中FEC码型的主要构造方法并构造了一种适用于光传输系统中的新颖RS(255,239)+BCH(2?040,1?930)级联码. 仿真结果表明,该级联码与ITU-T G.975.1中RS(255,239)+CSOC(k0/n0=6/7,J=8)码相比较,具有更低的冗余度和更好的纠错性能,并在经过3次迭代、误码率为10-12时其净编码增益（NCG）比ITU-T G.975.1中BCH(3?860,3?824)+BCH(2?040,1?930)码和RS(255,239)+CSOC(k0/n0=6/7,J=8) 码要分别大045?dB和048?dB,且比RS(255,239)大281?dB,更适用于光传输系统.     

极化码在水下光通信系统中的应用研究

为了验证不同水质条件对水下光通信的影响,采用蒙特卡罗模拟算法模拟了水下光信道的离散冲激响应。在此基础上结合具有抗衰落优点的正交频分复用技术搭建了水下光通信系统,针对收发端已知信道状态信息前提下,采用16正交幅度调制方式,结合蒙特卡罗构造算法完成极化码的构造,译码端使用基于循环冗余校验辅助的串行抵消译码算法,设计并实现了基于正交频分复用技术的水下光通信系统中的极化码编译码方案。通过实验验证了不同水质条件下码长等参数对极化码性能的影响,证明了在高信噪比时,极化码相比同等码长的低密度奇偶校验码在不同水质下具有0.2 dB～0.6 dB左右的性能增益;随着水质环境越差,其渐进性能优势表现得越明显,且不会出现误码平层的问题。极化码的编码结构更加清晰简单,译码复杂度与低密度奇偶校验码相差不大,且在译码中不需要多次迭代。因此相比于其他编码方案,极化码具有较低的编译码复杂度,在水下光通信场景中具有很强的竞争力和应用潜力。     

光传输系统中一种新颖超强FEC级联码的研究

基于级联码对光传输系统中级联码特性和ITU-T G.975.1中两种超强前向纠错（Super-FEC）码型进行分析后,提出了光传输系统中FEC码型的主要构造方法并构造了一种适用于光传输系统中的新颖RS(255,239)+ BCH(2040,1930)级联码。仿真表明该级联码与ITU-T G.975.1中RS(255,239)+CSOC(k0/n0=6/7,J=8)码相比较,具有更低的冗余度和更好的纠错性能,并且在经过三次迭代、误码率（BER）为10-12时其净编码增益（NCG）比ITU-T G.975.1中BCH(3860,3824)+BCH(2040,1930)码和RS(255,239)+CSOC(k0/n0=6/7,J=8)码要分别大0.45dB和0.48dB,因而它更适用于超长距离、超大容量和超高速的光传输系统。     

串行级连空时编码系统的匹配问题研究

在空时编码系统的设计中,通常是在保证分集增益的前提下优化编码增益.文中提出一种通过内、外码相互匹配来优化串行级连空时编码系统的新方法,详细分析了外码冗余信息对整个串行级连系统的影响,指出利用交织器对外码输出序列的置换作用可达到内外码之间的匹配.该方法可使系统复杂度进一步降低.仿真结果表明,通过匹配方式优化的级连系统比采用现有最优码的系统有2dB增益.     

用Richardson-Urbanke算法实现有效编码的非二元准循环LDPC码

为了实现有效编码,提出一类可以利用Richardson-Urbanke算法的非二元准循环低密度校验码（QC-LDPC）码. 校验矩阵的右侧部分列重均为2,可用来构造规则和非规则码. 对校验矩阵的约束保证了这类码具有线性编码复杂度. 仿真结果表明,所提出的码和高阶调制结合,其性能优于渐进边增长（PEG）构造的码,并可获得接近Shannon限的性能.     

级联的Turbo码和差分M-PSK调制的时-空分组码

时-空分组码(Space-Time Block Code)提供了一个有效的方法能完全利用发送分集和接收分集抗无线衰落.为了得到显著的编码增益,时-空分组码必须和信道编码级联.本文提出了级联的Turbo码和差分M-PSK调制的时-空分组码传输系统.描述了该系统实际上是一个串联的turbo码结构并推导了SISO(Soft Input Soft Output)迭代译码.计算机模拟结果表明:在误码率为10-4～10-5时4-DPSK参与迭代和4-DPSK不参与迭代相比可以获得1dB的增益,而在误帧率为10-4时,4-DPSK参与迭代获得的增益大于1dB.     

一类具有低密度生成矩阵的非二元准循环LDPC码

提出一类非二元准循环低密度校验(QC-LDPC)码,其校验矩阵的列重为2．通过精心设计校验矩阵,使得对应的生成矩阵具有一些优良的性质: 系统性; 准循环; 低密度．因此,可通过简单的移位寄存器电路实现低复杂度并行编码．仿真结果表明,提出的码和随机码的性能相当．     

优化循环转移矩阵偏移量的QC-LDPC码构造

提出了一种优化循环转移矩阵偏量候选集合的结构化准循环低密度奇偶校验（QC-LDPC）码构造算法. 通过研究基矩阵与校验矩阵之间环的关系,达到了减少QC-LDPC码校验矩阵中短环数量和围长最大化的目的. 仿真结果表明,基于该算法构造的QC-LDPC码的短环数量明显减少,围长至少可以达到6或8,误码率性能均得到了不同程度的提升.     

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。     

CDTTB标准中LDPC码的编码结构设计

中国数字地面电视广播标准采用准循环低密度校验码(QC-LDPC codes)作为其信道编码的内码。根据该类LDPC码的准循环特性,该文提出了一种基于流水线方式的半并行编码结构,可实现发射机中LDPC码的多码率编码;在满足系统净荷数据率的前提下,合理规划多种寄存器,充分复用硬件资源,降低其消耗。使用编程门阵列(FPGA)实现此结构,通过验证,证明了该结构编码结果正确,资源利用率较低。     

LDPC codes constructed from resolvable group divisible designs

A new construction method for low-density parity-check (LDPC) codes is presented based on resolvable group divisible designs (RGDDs). The resulting LDPC codes are free of 4-cycle. With the use of RGDDs, a class of masking matrices is also constructed, and then many more quasi-cyclic (QC) LDPC codes are obtained by the masking technique. Numerical results show that the proposed LDPC codes with iterative decoding using the sum-product algorithm perform very well over the AWGN channel. Furthermore, the QC-LDPC codes constructed based on masking have a better BER/FER performance than the original ones.     

基于多元LDPC码的多用户协作方案

与Turbo码相比,多元LDPC码有更好的waterfall和error floor性能。该文将多元LDPC码应用于译码转发协作系统中,提出基于中断概率的多用户协作方案。各用户通过判断自己与信源节点间的信道是否发生中断,决定是否作为中继。若没有发生中断,用户先对接收到的信息进行译码,再采用多元LDPC码重新编码后发送至目的节点。仿真结果表明,当误比特率(BER)为10-4时,相比于随机协作方案,该方案在高斯信道下可获得0.3 dB的性能改善,在瑞利衰落信道下可获得0.4 dB的性能改善。