一类基于填充设计的LDPC码的构造

文中利用填充设计,构造了一类具有特定结构的任意码长的LDPC(低密度校验)码,这类LDPC码不仅具有好的最小距离,其Tanner图的最小周长为6,而且它的编码和译码结构可通过移位寄存器线性产生,其性能优于随机产生的LD-PC码。     

基于高斯近似的IRA码构造算法研究

介绍了非规则重复累积码(IRA)的结构,对其Tanner图和校验矩阵进行了分析。IRA码的构造分为优化度分布和设计奇偶校验矩阵2部分。在AWGN信道下,对给定的噪声方差,采用高斯近似的方法优化度分布并得出优化结果。根据度分布和相应规则设计奇偶校验矩阵,给出了设计步骤。对设计出的码进行计算机仿真,结果表明这类码相对于计算机随机构造的LDPC码能带来性能上的提高,且随码长增加,码的性能有明显改善。     

LDPC码在因子图上的构造及其译码

LDPC码是一种可以接近香农限的线性分组码,可通过稀疏奇偶校验矩阵来构造。也可以用因子图来构成。根据LDPC码的不同构成方法至今已提出了数种不同的译码方法。本文介绍了基于因子图的LDPC码的构造方法,分析了和一积(SPA)译码算法的基本原理,最后详细讨论了用SPA算法对LDPC码进行译码的过程。     

一种低译码复杂度的Turbo架构LDPC码

针对低密度奇偶校验(LDPC)码较大的译码复杂度和RAM占用,该文提出了一种低译码复杂度的Turbo架构LDPC码并行交织级联Gallager码 (Parallel Interleaved Concatenated Gallager Code,PICGC)。该文给出了PICGC的设计方法和编译码算法,并分析比较了PICGC译码器与LDPC译码器所需的RAM存储量,推导出RAM节省比的上界。理论分析和仿真结果表明,PICGC以纠错性能略微降低为代价,有效地降低译码复杂度和RAM存储量,且译码时延并未增加,是一种有效且易于实现的信道编码方案。     

一种低复杂度LDPC码提前结束迭代准则

采用直接观察校验子S中非零元素个数的方法来确定LDPC译码器迭代译码的收敛情况,提出了一种低复杂度的提前结束迭代准则.在不需要经过复杂的计算便可确定迭代译码的收敛情况,从而可以根据系统的实际需要实现性能和平均迭代次数的折衷.在CMMB标准下,对800×9 216个LDPC码字仿真表明该准则能在很小的性能损失的情况下很大程度地降低平均迭代次数.与现有的几种经典的提前结束迭代准则相比该准则具有性能良好、低复杂度和硬件消耗少的特点.     

中长帧非规则LDPC码译码器的FPGA实现

LDPC(低密度奇偶校验码)是一种优秀的线性分组码,是目前距香农限最近的一类纠错编码。与Turbo码相比,LDPC码能得到更高的译码速度和更好的误码率性能,从而被认为是下一代通信系统和磁盘存储系统中备选的纠错编码。简要介绍了适于硬件实现的LDPC码译码算法,并基于软判决译码规则,使用Verilog硬件描述语言,在X ilinx V irtex2 6000 FPGA上实现了码率为1/2、帧长504bit的非规则LDPC码译码器。     

基于范德蒙矩阵的LDPC码构造

对准循环Q矩阵和完全循环差集进行了研究,在此基础上提出了一种LDPC码码族的代数构造方法.采用准循环Q阵为子矩阵,母矩阵采用范德蒙矩阵.母矩阵首行子矩阵利用循环差集进行随机选择.最终生成校验矩阵H.由于码率、码长等参数可以自由选择,从而使设计的码族具有很好的兼容性.通过Matlab和C联合仿真表明,该方法生成的LDPC码编码相对简单,复杂度基本与码长呈线性关系.AWGN信道下3 dB左右时,BER能够达到10-8数量级并且没有出现误码平台现象.     

基于差分进化的非规则LDPC码分布对优化

讨论了基于差分进化的非规则LDPC码分布对优化方法。在分布对的优化搜索过程当中,联合使用了差分进化算法(EA)与密度进化算法,并对这种联合技术的实现方法和约束条件处理做了研究。用密度进化算法作为差分进化算法的目标函数,优化搜索出了一组AWGN信道下好的非规则LDPC码分布对,且计算出了各分布对的近似门限值。该方法充分利用差分进化算法的健壮性、有效性以及搜索结果全局最优的特点,是一种有效的好LDPC码搜索技术。     

LDPC码的分析和非正则图的设计

给出了正则LDPC码和非正则LDPC码的分析，并介绍了非正则LDPC码的设计方法。     

关于非规则LDPC码的基于度分布HARQ性能研究

该文提出了一种非规则LDPC码字基于度分布HARQ技术的改进方案。该方案在选择重传信息的过程中,不仅考虑了节点度分布的影响,而且考虑了非规则LDPC码字自身的不均等错误保护特性。与原始的基于度分布的HARQ方案相比,该方案使系统的误比特率和吞吐量指标得到了明显改善。     

Public Key Cryptosystem Based on Low Density Lattice Codes

McEliece and Goldreich–Goldwasser–Halevi (GGH) cryptosystems are two instances of code and lattice-based cryptosystems whose security are based on the hardness of coding theoretic and lattice problems, respectively. However, such cryptosystems have a number of drawbacks which make them inefficient in practice. On the other hand, low density lattice codes (LDLCs) are practical lattice codes which can achieve capacity over additive white Gaussian noise channel and also can be encoded and decoded efficiently. This paper introduces a public key cryptosystem based on Latin square LDLCs, by which a relationship can be attained between code and lattice-based cryptography. In this way, we can exploit the efficient properties of codes and lattices, simultaneously to improve the security and efficiency of the proposed scheme. For instance, the security of this scheme is based on the hard problems related to lattices, i.e., closest vector problem and shortest basis problem, which in turn lead to increase the security level. On the other hand, we exploit the low complexity decoding algorithm of LDLCs to reduce the computational complexity. Moreover, this property allows using the larger values of the codeword length. Also, we use the special Gaussian vector, whose variance is upper bounded by Poltyrev bound, as the perturbation (error) vector. These strategies make the proposed scheme to be secure against the conventional cryptanalytic attacks.     

基于自身可信度的低复杂度LDPC码位翻转解码算法

提出一种基于位翻转的低复杂度、便于硬件实现的LDPC码解码算法.该算法充分利用变量节点的本征信息来计算翻转判决函数,减少了对其它变量节点软信息的需求,因此大大降低了解码硬件实现的复杂度,同时保证翻转判决函数具有较高的可靠性.利用该算法,对RS-based LDPC码进行的仿真结果表明,改进算法的解码性能接近甚至略优于IMWBF算法.     

构造CDR标准中LDPC码的偏移矩阵法

为构造调频频段数字音频广播(CDR)标准中LDPC码,提出了一种偏移矩阵构造法。该方法根据CDR标准中LDPC码的码长和码率有限,及其校验矩阵有准双对角线的特性,在高斯消元的基础上生成偏移因子构造LDPC码。该方法不仅加快搜索速度,并使其具有准循环与随机的特性。理论分析及仿真的结果表明:降低了构造LDPC码校验矩阵时计算的内存需求,计算复杂度也大大低于高斯消元构造法,且在10-4误码率下比高斯消元法有大约1.5 d B的编码增益,3 d B信噪比误码率达10-6级。     

Low Complexity Decoder Architecture for Low-Density Parity-Check Codes

In this paper, we propose a low complexity decoder architecture for low-density parity-check (LDPC) codes using a variable quantization scheme as well as an efficient highly-parallel decoding scheme. In the sum-product algorithm for decoding LDPC codes, the finite precision implementations have an important tradeoff between decoding performance and hardware complexity caused by two dominant area-consuming factors: one is the memory for updated messages storage and the other is the look-up table (LUT) for implementation of the nonlinear function Ψ(x). The proposed variable quantization schemes offer a large reduction in the hardware complexities for LUT and memory. Also, an efficient highly-parallel decoder architecture for quasi-cyclic (QC) LDPC codes can be implemented with the reduced hardware complexity by using the partially block overlapped decoding scheme and the minimized power consumption by reducing the total number of memory accesses for updated messages. For (3, 6) QC LDPC codes, our proposed schemes in implementing the highly-parallel decoder architecture offer a great reduction of implementation area by 33% for memory area and approximately by 28% for the check node unit and variable node unit computation units without significant performance degradation. Also, the memory accesses are reduced by 20%.     

光通信系统中一种低复杂度的AP-QC-LDPC码新颖构造方法

提出了一种低复杂度的具有等差数列(AP)特性的准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码构造方法,该方法结构简单,节省了存储空间,可根据实际需要灵活地改变码长和码率.利用该方法构造出的AP-QC-LDPC(4599,4307)码的校验矩阵的每行元素为等差数列,且公差单调递增,所以该校验矩阵不含有4环.仿真结果表明:在误码率(BER)为10-6时,该AP-QC-LDPC(4599,4307)码比ITU-T G.975中的RS(255,239)码和ITU-T G.975.1中LDPC(32640,30592)码的净编码增益(NCG)分别改善了约2.19和1.48 dB,比基于有限域乘群的eIRA-QC-LDPC(4599,4307)码和QC-LDPC(3780,3540)码的净编码增益分别提高了约0.16和0.2dB.该方法构造的AP-QC-LDPC(4599,4307)码具有更好的纠错性能,能更好地适应光通信系统的需求.     

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。     

A Low Complexity Decoding Algorithm for Extended Turbo Product Codes

In this letter, we propose a low complexity algorithm for extended turbo product codes by considering both the encoding and decoding aspects. For the encoding part, a new encoding scheme is presented for which the operations of looking up and fetching error patterns are no longer necessary, and thus the lookup table can be omitted. For the decoder, a new algorithm is proposed to extract the extrinsic information and reduce the redundancy. This new algorithm can reduce decoding complexity greatly and enhance the performance of the decoder. Simulation results are presented to show the effectiveness of the proposed scheme.     

基于LDPC码有效编码算法的编码调制系统

低密度奇偶校验码(LDPC码)的直接编码运算量较大,采用基于下三角矩阵的有效编码算法,通过重排列的顺序得到一个新的校验矩阵,以控制编码运算量为线性复杂度。编码后经过BPSK调制,采用对数域的BP译码算法进行解码。仿真结果表明,在AWGN信道下该系统有较好的误码率性能。     

一种基于准正交空时码的低复杂度MIMO差分检测方法

针对可实现全速率传输的准正交空时码,提出了一种低复杂度的准正交MIMO差分检测方法.该方法在发射端对数据比特进行联合星座映射,构造准正交空时码进行差分编码;接收端采用最大似然准则对两组星座符号对(symbol pair)并行差分检测.本文提出的星座集合及联合星座映射方法简化了接收端检测算法,降低了检测计算复杂度.