有限长不规则LDPC码的构造和编码的优化

该文分析了影响有限长低密度校验(LDPC)码性能的主要因素,在此基础上从度分布参数的优选为起点,结合改进的循序边增长(PEG)算法构造出初步的校验矩阵,提出一种实用的编码优化算法对该校验矩阵进一步优化,最终得到错误平底低且编码复杂度准线性的有限长不规则LDPC码。该优化方法可以容易地推广到一般的信道条件下。     

光通信系统中一种新颖LDPC码构造方法的研究

基于SCG（4,k）码的构造方法提出了一种改进的新颖低密度奇偶校验（LDPC）码构造方法,该方法比改进前的SCG（4,k）码构造方法在硬件实现方面具有节省存储空间和降低计算复杂度的优点。采用该方法构造了冗余度为5.42%的LDPC（5929,5624）码,仿真分析表明,该码型比已广泛用于光通信系统中的经典RS（255,239）码具有更好的纠错性能与较低的译码复杂度。     

CR中多用户NC—OFDM系统的设计与仿真

为了解决认知无线电中多个用户充分利用空闲频谱的问题,设计带有频谱感知和动态资源分配功能的多用户NC-OFDM系统.该系统首先根据频谱感知的资源状况,结合认知用户信道估计获得的信道衰落情况,对系统的子载波、比特和功率进行分配,然后以NC-OFDM为调制技术传送数据.仿真结果表明,该系统比静态资源分配系统具有更好的误码性能和归一化信道容量.     

A Novel Low-Complexity Precoding Algorithm for MIMO Cognitive Radio Systems

This paper proposes a novel efficient precoding algorithm to maximize the rate of the cognitive link, where a pair of multiple-input multiple-output cognitive radio users shares the spectrum allocated to multiple primary users as long as the interference power is acceptable. In our method, the precoding vectors are firstly obtained by solving an unconstrained convex problem which is formulated by using the penalty function idea and has a closed-form solution. Then, power is allocated to different precoding vectors to satisfy both the transmit-power constraint and interference-power constraints through interior method. Moreover, an effective set of the penalty weights is presented. Our method has much lower complexity than the optimal solution and similar complexity to other low-complexity methods. Simulation results show that our method significantly outperforms the existing low-complexity methods and has almost the same performance as the optimal solution.     

认知NC-OFDM系统一种改进的信道估计

介绍了认知无线电NC-OFDM系统中的信道估计技术,着重分析了随机插入导频模式和迭代IDFT变换域降噪方法。通过引入转换分解算法,对迭代IDFT变换域降噪方法进行改进,改进的信道估计算法与迭代IDFT变换域降噪方法有相同的估计性能,但改进的信道估计算法运算量少,估计器复杂度低,提高了硬件资源的利用,具有实用性。     

一种新的码率兼容LDPC码打孔方案

该文研究码率兼容LDPC码的打孔问题。Ha等人研究LDPC码打孔时提出的Grouping和Sorting方案使低k-SR节点的数目最大化,它相对于随机打孔有了很大增益,但此方案只保证有一个存活校验节点。该文研究多个存活校验节点的作用,提出MSCN打孔方案最大化打孔节点的存活校验节点数。AWGN信道上的仿真结果显示,低码率时MSCN方案具有比Grouping和Sorting方案更为优越的性能。理论推导及实验结果均表明,码率兼容LDPC码打孔时,多个存活校验节点有益于译码性能的提升。     

一种基于 MDS-卷积码的LDPC码构造方法

近年来,结构化低密度奇偶校验(LDPC)码的构造方法受到了广泛地关注.本文提出了一种利用最大距离分割(MDS)编码构造结构化LDPC码的思路.该思路将基于两个信息符号的RS码构造LDPC码的方法扩展至适用于所有的MDS码.本文以具有MDS特性的卷积码为例详细描述该构造方法的细节,并构造了码长从255比特到4095比特的高码率LDPC码.由于卷积码的MDS定义不同于线性分组码,因此本文给出了一种对卷积码截短的方法及其必要的证明.仿真结果表明,本文构造MDS-Conv-LDPC码的性能优于随机构造的LDPC码.     

一种基于QCE-PEG的LDPC码构造方法

为提高LDPC码的实用性,该文提出了一种QCE-PEG校验矩阵构造方法,给出了实现具体步骤和设计实例。该算法将构造过程分解,结合准循环扩展技术和渐进边增长构造方法的优点,既能满足度分布对的需要,又保证了平均围长尽可能大的要求,提高了LDPC编码的速度和性能。仿真结果表明：用该方法设计的中短长度非正则LDPC码,其性能优于渐进边增长方法构造的PEG码,且设计简单,编码快速,便于工程实现,具有良好的应用前景。     

基于NC-OFDM的认知无线电自适应动态资源分配算法

如何提高无线电资源的利用率已经成为国内外研究的一个热点,而认知无线电技术为解决这个问题提供了一个新思路.非连续正交频分复用(NC-OFDM)技术灵活的选频方案为实现认知无线电系统提供了良好的平台.本文针对NC-OFDM系统的特点,提出了一种新的无线电资源分配算法,在该算法中认知无线电用户根据感知的资源环境,针对用户的带...     

Optimization Design of Degree Distributions for Irregular LDPC Codes

针对非规则LDPC码的度分布优化,研究了差分进化算法,并利用差分进化算法得到了最大门限的度分布序列,同时在AWGN信道下,通过高斯近似方法得到了在该度分布对下的较精确的LDPC译码门限.通过仿真发现,在改进后的优化算法中的度分布对得到了更高的门限值.同时高斯近似还能应用到其他高效纠错码,对现代高效纠错码具有重要的指导意义.     

新型LT码编译码方法及其在认知无线电中的应用

Luby变换(LT)码作为一种抗干扰编码技术,应用于认知无线电系统,可提高次用户数据传输的可靠性。编译码是影响LT码抗干扰性能的关键因素。为提高数据传输的可靠性和速度,该文提出一种适用于认知无线电系统的LT码联合泊松鲁棒孤子分布-叠层(CPRSD-H)编译码算法。编码过程中,编码器首先采用CPRSD进行编码产生编码分组和编码矩阵,随后通过编码矩阵中度数为1和度数为2对应的列向量携带双层信息：度数为1和度数为2的编码分组和与其相连接的输入分组的连接关系;部分原始数据信息。译码过程中,译码器首先通过第1层存储信息采用置信传播(BP)算法译码完成,随后一些未被成功译出的信息再通过第2层存储信息进行填补。仿真结果表明,将CPRSD-H编译码算法应用于认知无线电系统中,能够显著降低LT码的误比特率(BER),提高次用户有效吞吐量以及加快LT码编译码速度。

     

一种基于BIBD的量子LDPC码构造新方法

利用均衡不完全区组设计(Balance Imcomplete Block Designs,BIBD)的半结构化低密度奇偶校验(Low Density Parity Check,LDPC)码设计方法,该文提出了一种获得自对偶CSS(Calderbank-Shor-Steane)式的量子LDPC码的校验矩阵的新构造方法。由于构造出的量子码校验矩阵稀疏,有且仅有一个4环(girth 4),在置信传播迭代译码算法下可获得良好的性能。数值计算结果表明,对于该构造方法得到的GF(6t+1)和GF(12t+1)量子LDPC码,比基于BIBD的其他构造方法所得到的量子码的码长更长、量子校验矩阵更加稀疏、性能也更加优越。     

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。     

LDPC码的树图法构造

LDPC码译码采用的是BP算法,但由于回路的存在,使译码重复迭代,特别是短长度的回路使LDPC码的性能下降.为此,用树图法分析了LDPC码的回路及其特性,给出了求解回路长度和所经过节点的方法,非常适合于计算机进行求解.同时也用树图的方法来构造LDPC码,可以在树生成的过程中了解其中的回路数目及长度.     

适于分层译码算法的LDPC码构造方法

The layered decoding algorithm has been widely used in the implementation of Low Density Parity Check (LDPC) decoders, due to its high convergence speed. However, the pipeline operation of the layered decoder may introduce memory access conflicts, which heavily deteriorates the decoder throughput. To essentially deal with the issue of memory access conflicts, we propose a construction algorithm of LDPC codes, to which a constraint condition is added in the Progressive Edge-Growth (PEG) algorithm. The constraint condition can guarantee that for our constructed LDPC codes, the sets of all the variable nodes connected to the consecutive layers do not share any common variable node, which can avoid the memory access conflicts. Simulation results show that the performance of our constructed LDPC codes is close to the several other LDPC codes adopted in wireless standards. Moreover, compared with the decoder for IEEE 802. 16e LDPC codes, the throughput of our LDPC decoder has large improvement, while the chip resource consumption is unchanged. Thus, our constructed LD-PC codes can be adopted in the high-speed transmission.     

非规则LDPC码度分布对的优化方法

得到性能接近香农极限的LDPC好码的难点在于非规则LDPC码度分布对的优化。文章将自适应微粒群优化（APSO）算法和高斯近似（GA）算法相结合，用GA算法得到AWGN下近似门限值。用加特殊约束的APSO算法进行度分布对的优化。这种优化方法计算量小，且优化得到的度分布对性能接近于香农限．这对于在无线通信系统和光通信系统中如何构造好的LDPC码具有重要的指导意义。     

联合度分布优化下扩展双对角线LDPC码构造

具有低编码复杂度和低存储量的LDPC码构造算法一直是纠错编码领域的研究热点。本文根据现有对eIRA码和QC-LDPC码的研究,提出一类具有扩展双对角线的LDPC码构造算法。该码以eIRA码作为QC-LDPC码的基码,同时具有两者低编码复杂度和低存储量的特性。为了减少该结构下基矩阵扩展后引入的多个度为1的节点对码性能造成影响,本文结合该码的结构特点提出一种基于EXIT图的联合度分布全局优化算法,有效提高了码的性能。实验结果表明,相较于IEEE802.16e与IEEE802.11n标准中相同条件下的标准码,本文所构造的QC-LDPC码的性能可提高约0.1dB。      

一种低误码平层的LDPC码的构造与实现

提出了一种分层的伪随机低密度奇偶校验码(LDPC)的构造方法,有效地改善了译码性能,尤其是降低了误码平层.然后针对这种码字,介绍了相应译码器的硬件实现结构.     

不规则LDPC码度分布的优化设计研究

针对非规则LDPC码的度分布优化,研究了差分进化算法,并利用差分进化算法得到了最大门限的度分布序列,同时在AWGN信道下,通过高斯近似方法得到了在该度分布对下的较精确的LDPC译码门限。通过仿真发现,在改进后的优化算法中的度分布对得到了更高的门限值。同时高斯近似还能应用到其他高效纠错码,对现代高效纠错码具有重要的指导意义。     

基于特征检测器的能量采集认知无线电系统优化研究

将特征检测器频谱感知方案引入能量采集的认知无线电系统中, 分析比较了不同检测器背景下感知阈值和感知时间对系统性能的影响,且在能量约束和碰撞限制条件下,以最大化系统次级用户的吞吐量为目标计算出最优的感知时间。计算机仿真结果表明,在合适的感知阈值条件下,三种检测器的感知时间最优解有所差异,能量检测器同时依赖于能量约束和碰撞限制,最大特征值检测器仅受限于能量,而最大最小特征值检测器则无法找到最优的感知时间。