高速数据传输中的LDPC码译码算法研究

在对LDPC码(低密度奇偶校验码)不同译码算法的原理进行深入研究的基础上,提出了一种改进型的最小和译码算法。通过分析不同译码算法的计算复杂度,验证不同算法的译码性能,表明改进最小和译码算法降低了运算复杂度,减少了平均迭代次数,改善了算法的收敛特性,是一种低运算量高性能的译码算法,有利于提高吞吐量,在高速数据传输上具有很大应用价值。     

数字电视传输网络中的LDPC码译码算法研究

对目前应用在数字电视传输网络中的LDPC码译码算法进行归纳与总结,分别应用对数似然比测度和积译码算法及其简化算法在高斯信道上仿真,通过误码性能和译码复杂度两方面的比较表明对数似然比测度和积译码算法性能更优越,但最小和算法的复杂度相对来说有大幅下降.     

LDPC码的一种改进的Min-Sum解码算法

本文在对LDPC码译码复杂度分析的基础上，对现有译码算法进行了基于计算机仿真的比较。对最小和译码算法提出了一种改进方法：量化的最小和算法，并进行了计算机仿真实验，实验结果表明，本方法在保持算法计算复杂度的前提下，误码率性能有了显著提高。     

LDPC译码方法研究及实现

本文主要研究了低密度校验码（LDPC码）的编译码方法及其硬件实现。在讨论几种主要的LDPC码的编译码方法的基础上，对LDPC译码错误产生原因进行了分析，提出了一种改进的置信传播译码算法——最小和算法，该算法在几乎没有增加运算复杂度的情况下，明显地提高了译码性能。同时，本文基于几何思想的LDPC码为例，提出了并串结合的FPGA实现方法，给出了仿真结果。     

基于FMS算法的多元LDPC码的译码器设计

多元LDPC码具有比二元LDPC码更好的应用前景,但是过高的译码复杂度限制了它在实际系统的中的应用.在扩展最小和(EMS)系列的译码算法中,固定路径最小和(FMS)译码算法不仅具有很低的复杂度,还具有良好的性能.针对如何实现低复杂度的多元LDPC译码器,对FMS算法和分层译码算法进行了介绍,对FMS算法和EMS算法的性...     

基于原型图的低码率LDPC码最小和译码算法改进方案

低密度奇偶校验(LDPC)码的译码硬件实现方案大多采用计算复杂度较低的修正最小和(NMS)算法,然而对于低码率LDPC码,由于校验节点度数低,NMS算法的修正误差较大,导致其译码性能和标准的置信传播(BP)算法相比有较大差异。该文针对基于原图构造的一类低码率LDPC码,提出了在NMS迭代译码中结合震荡抵消(OSC)处理和多系数(MF)修正技术的方案。结合低码率原型图LDPC码行重分布差异较大的特点,MF修正算法可以有效地减少计算误差,从而改善译码性能。另外低码率原型图LDPC码的收敛较慢,而OSC处理则可以较好地抑制正反馈信息,进一步提高NMS算法的性能增益。仿真结果表明,对于此类低码率LDPC码, MF-OSC-NMS算法可以达到接近BP算法的性能。OSC处理和MF修正技术硬件实现简单,与NMS算法相比几乎没有增加计算复杂度,因此MF-OSC-NMS算法是译码算法复杂度和性能之间一个较好的折中处理方案。     

LDPC码基于双修正因子的剩余度置信传播译码算法

通过对LDPC码的RBP和NWRBP译码算法进行研究,针对算法在译码过程中运算量过大,不利于在硬件上实现的问题,提出一种改进型的RBP和NWRBP译码算法。该算法在更新从检验节点到变量节点的信息时,采用最小和算法得出近似值,以此降低译码复杂度。同时,为了弥补近似值所带来的译码性能损失,引入乘性修正因子和加性修正因子来提高译码性能。     

一种动态加权的LDPC译码方法

为了加快低密度奇偶校验（LDPC）码的译码速度,有效改善LDPC码的译码性能,针对校验节点更新过程中的对数似然比（LLR）值的大小,设计了一种LDPC码的动态加权译码方法。以IEEE 802.16e标准的奇偶校验矩阵为例,根据LLR值的变化规律,利用增长因子和抑制因子对和积译码算法和最小和译码算法进行动态加权。仿真结果显示,基于动态加权的译码方法相对于传统译码方法误码率都有明显改进,译码复杂度也有所降低。     

一种改进的自纠正最小和LDPC码的译码算法

低密度奇偶校验(LDPC)码是一类具有优良纠错能力的差错控制编码,可以逼近香农极限.目前LDPC码正在进入越来越多的工程应用中,高效的译码算法具有重要的价值.在研究已知的LDPC码译码算法的基础上,提出了一种改进的简化译码算法,称为加约束的自纠正最小和(CSCMS)算法,该算法的计算复杂度与最小和(MS)译码算法相当,性能却提升了0.2 dB左右,与其他几种改进的简化译码算法相比,性能提升约0.1 dB,并且译码的平均迭代次数也有所降低.     

基于变量节点更新改进的最小和算法

LDPC码是一种具有稀疏性且接近香农极限的线性分组码。目前被广泛应用的LDPC简化算法的译码性能损失较多,译码性能和复杂度折中的算法具有重要价值。对几种已知的译码算法进行了深入研究,提出一种基于变量节点更新改进的最小和算法,该算法与最小和算法、归一化最小和算法复杂度相当,但译码性能得到约0.5 d B和0.2 d B的提高,在中高信噪比区,更加接近LLR-BP算法的性能。     

LDPC译码中新的有效校验节点更新方法

文中给出了各种最小和算法相关的LDPC码解码算法和它们的并行实现中校验节点更新的典型硬件结构。对于归一化MS的一个校验节点更新,如果当前行的权重是dc,则需要dc次乘,因此,如果dc很大,必然导致高的复杂度。提出一种新的校验节点更新方法,对于高速率LDPC码的归一化MS算法和匹配行重量的MS算法,能够明显减少比较/选择运算次数。仿真表明,Nor-MS算法和Rwm-MS算法的性能与Log-BP算法性能很相近,但复杂度大大降低。可见,Nor-MS算法和Rwm-MS算法也是LDPC码解码的一种很好的可选方法。     

一种π-旋转LDPC码的Min-Sum译码算法

π-旋转LDPC码结构规则,存储量少,易于硬件实现。给出一种新的π-旋转LDPC码编码、解码方法。根据校验矩阵的半规则化结构,给出校验矩阵行索引和列索引矩阵的构造方法。基于这种索引矩阵,给出一种运算量较少的编码、Min-Sum译码算法。这种编译码方法甚至不需要构造真正的H矩阵。     

基于整数运算的LDPC码改进最小和译码算法

对高斯信道下低密度奇偶校验码(Low-Density Parity-Check Codes)的传统译码算法进行深入研究,提出了基于整数运算的LDPC码改进最小和译码算法.相对于归一化最小和算法(Normalized Min-Sum),该算法根据每次迭代的判决情况增加了一个校正因子,使译码性能得到提高,经过整数量化后易于硬件实现.仿真结果表明,该算法在2.1 dB时性能优于LLR BP算法,且运算复杂度较低,译码速率较快.     

LDPC码在TFU—OFDM下行链路中的应用研究

TFU—OFDM技术为时频域联合的0FDM技术,通过采用PN序列和导频联合进行信道估计可以取得更好的抗干扰能力和误码率性能。LDPC码是最接近shannon极限的信道编码,针对准循环的LDPC码,分析了不同的译码方式,并对归一化最小和译码算法下系统误码率性能进行了研究,得到了校正因子和迭代次数的最佳值;另对联合LDPC码的TFU-OFDM系统进行不同码率和星座映射方式下的系统性能评估。     

改进LDPC解码算法的DSP实现

LDPC码作为一种新兴的信道编码,已经成功应用于欧洲数字卫星广播(DVB-S2)系统。在LDPC的消息传递解码算法中,Log-BP算法是最优的,但是算法中两次非线性运算增加了实现的复杂度。而Min-Sum算法复杂度低,但却有0.5 dB的性能损失。通过高斯逼近密度进化算法对在Min-Sum算法中引入的规范化因子进行寻优后发现,改进的算法基本不增加复杂度,却能达到与Log-BP算法非常接近的性能,最后在AD公司的DSP上实现了这一算法。     

Array LDPC码解码器设计

Array—LDPC码是一种高码率的LDPC（低密度奇偶校验）码,具有高性能、易编码等特点,广泛应用于DSL（数字用户线）传输中。在分析ArrayLDPC码结构和MS（最小和）算法的基础上,提出一种在较低硬件复杂度下实现较高并行度的解码器架构。该架构显著降低了节点间的信息通信量,同时,用局部CPU之间有规律的信息传递取代了VPU与CPU之间复杂的信息交换,解决了硬件实现中的布线问题。设计结果表明,采用这种架构设计的（2209,2021）Array．LDPC解码器具有吞吐率高、结构简单的优点,在0．18μmCMOS工艺下,面积仅为2．4mm2,而吞吐率可达到1．03Gbps。     

Impact of Approximation Error on the Decisions of LDPC Decoding

In this paper the impact of the approximation error on the decisions taken by LDPC decoders is studied. In particular, we analyze the mechanism, by means of which approximation error alters the decisions of a finite-word-length implementation of the decoding algorithm, with respect to the decisions taken by the infinite precision case, approximated here by double-precision floating-point. We focus on four popular algorithms for LDPC decoding, namely Log Sum-Product, Min-Sum, normalized Min-Sum and offset Min-Sum. A corresponding theoretical model is developed which derives an expression for the probability of altering the decision due to approximation. The model is applied to the above algorithms for the case of the first iteration as well as for higher numbers of iterations. Finally, experimental results prove the validity of the proposed model.     

一种改进的无线光通信LDPC码译码算法

针对无线光通信中低密度奇偶校验码(LDPC)置信传播(BP)译码算法复杂度高及置信度振荡造成译码错误等缺点,基于对数BP算法提出了一种改进的译码算法。改进的译码算法在校验节点运算时,判断输入到校验节点消息的最小值与某个门限的大小,根据比较结果,分别用消息最小值或若干个最小值进行运算,在损失很少性能的情况下降低了运算复杂度;同时在比特节点采用振荡抵消处理运算,提高了算法的性能增益。最后在对数正态分布湍流信道模型下,分别对比特充分交织和交织深度为16的情况进行了仿真实验。仿真结果表明,改进的译码算法与BP算法相比,大幅度降低了计算复杂度,而且译码性能有一定的优势,收敛速度损失很少;而相对于最小和算法,改进的算法虽然译码复杂度有所增加,但误码率性能有明显的优势,并且收敛速度也优于最小和算法。因此,改进的译码算法是无线光通信中LDPC码译码算法复杂度和性能之间一个较好的折中处理方案。