基于低密度奇偶校验码的CORDIC译码算法

低密度奇偶校验码(LDPC,Low Density Parity Check Codes)具有编码增益高、译码速度快、性能接近香农(Shannon)的优点。首先简要地介绍了LDPC码的译码原理,然后提出了一种基于坐标旋转数字计算机(CORDIC,COordinate Rotation DIgital Computer)的简易译码算法,最后与几种常见的译码算法进行性能对比分析,结果显示该译码算法具有与和积算法(SPA,Sum of Product Algorithm,是性能最优的软判决算法)相同的性能,且该译码算法复杂度有很大程度的降低,只需要简单的加法和移位,具有易于硬件实现的特点。     

FSO中分层空时编码的误码性能

分层空时编码(BLAST)虽然具有极高的频谱效率,能成倍提高光通信系统的信息传输速率,但BLAST系统的误码率较大,严重影响了光通信系统的可靠性。在描述了湍流信道中多输入多输出(MIMO)系统的信道模型后,针对多进制脉冲位置调制(Q-PPM)技术,推导出了采用线性译码算法时分层空时码的极大似然判决准则及其误码率公式,并比较了最大似然译码算法、线性译码算法、串行干扰消除译码算法的误码性能。最后,利用仿真实验进行了验证。结果表明:在自由空间光通信(FSO)中,串行干扰消除译码算法的误码性能更接近最大似然译码算法的性能,明显优于线性译码算法。在4×4系统中,当误比特率为2×10-2时,相对于最小均方误差(MMSE)译码算法,最大似然译码算法和MMSE-SIC译码算法的信噪比分别改善了约14.5 dB和7 dB。理论分析与实验结果相一致。     

极化码序列连续删除译码算法的改进设计

极化码连续删除译码算法性能和传统的LDPC码存在一定差距。序列连续删除算法(SCL)的提出极大地改善译码性能,是极化码推向实际应用中的重要一步。但是该算法复杂度较高,延迟大。改进的序列连续删除(SCL)译码算法是基于改善极化码码长受限的情况,文中描述SCL算法是通过码树上的搜索序列路径来表示译码过程。改进的算法通过减少译码算法在码树上的序列路径来降低时间和空间复杂度。通过仿真表明,改进的算法有效地降低了译码的复杂度同时在性能上也接近最大似然(ML)译码算法。     

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.     

低密度校验码BP译码算法中量化问题的研究

本文对低密度校验(LDPC)码BP译码算法的量化问题(主要是接收比特信号和中间变量)进行了研究.着重讨论了量化范围、量化级数、均匀和非均匀量化等因素对译码性能的影响,给出了LDPC码BP译码算法的一些实用性的结论.并进一步发现在对BP译码算法的中间变量进行高阶量化处理时,在高信噪比的情况下,能明显地减小译码的误码率,降低译码算法的错误平层,提高译码性能.     

硬判决LDPC译码算法在卫星导航中的应用

低密度校验码(LDPC)在信道条件较差的卫星导航中有着广阔的应用前景,但是地面接收终端采用标准的置信传播算法(BP)或最大后验概率译码(MAP)等软判决译码算法虽然具有较好的性能,但是运算量较大,不利于接收机小型化和降低成本的要求。基于比特翻转(BF)硬判决算法,给出了几种改进型硬判决算法,并在码长较短的条件下比较了它们的译码性能。仿真结果表明:在较短码长的条件下,改进型硬判决译码算法(MWBF)和修正改进型硬判决译码算法(RRMWBF)具有较好的译码性能,能够满足北斗二代短报文通信的要求。     

空间耦合LDPC码的分层译码算法

针对长码长空间耦合低密度奇偶校验(SC-LDPC)码译码时延较长的问题,该文提出了分层滑动窗译码(LSWD)算法。该算法利用SC-LDPC子码码块的准循环特性和滑动窗内校验矩阵的层次结构,通过在滑动窗内对校验矩阵进行分层处理,优化层与层之间消息传递,从而加快窗内译码的收敛速度,减少了译码迭代次数。仿真和分析结果表明:在相同的信噪比(SNR)条件和相同的误码性能要求下,LSWD算法所需的迭代次数少于滑动窗译码(SWD)算法,特别在高信噪比下,LSWD算法的迭代次数约为SWD算法的一半,从而有效缩短全局译码时延;在相同译码迭代次数下,LSWD算法的译码性能优于SWD算法,而其计算复杂度增加不大。     

残差扰动网络辅助的BP译码算法

极化码的置信传播(Belief Propagation,BP)译码算法性能相比于其他极化码译码算法并不具有优势。为了改善这一现象,提出了一种基于残差网络和扰动译码算法相结合的BP译码算法。该算法通过在传统BP译码算法的基础上添加残差神经网络对接收信号进行处理,使其更大概率地落在可正确译码区域内,从而达到改善传统BP译码算法的译码性能的目的。仿真结果表明,在误比特率为10－4时,所提算法相比于传统的BP译码算法约有0.7 dB的性能增益,相比于BP-RNND(50)（BP- Residual Neural Network Decoder）译码算法约有0.6 dB的性能增益;同时,在低信噪比时所提算法的平均迭代次数相比于传统BP译码算法约有60%的降低。     

一种利用ABP基于可信度迭代的RS码软译码算法

本文研究了自适应置信度传播和分阶统计泽码的级联译码算法(ABP-OSD).然后,我们把ABP-OSD算法和累积对数似然比(ALLR)算法进行结合,提出了一种RS码软译码算法ALLR-ABP-OSD.仿真结果表明,ALLR-ABP-OSD级联算法译码增益有所提高,在RS码译码性能和译码复杂度间取得了较好的折中.     

基于循环冗余校验的极化码研究

极化码具有简单明确的编码方式和译码算法,在理论上被证明可以达到香农极限。但是其连续删除译码(SC译码)始终在单路径上逐比特进行译码,导致其实际译码性能并不理想。连续删除列表译码(SCL译码)是SC译码的改进型算法,这种译码方式以付出一定译码复杂度为代价提高了极化码的译码性能。而将SCL译码结合循环冗余校验(CRC)可以译码多路径中错误译码的概率,基于这一点该文将对不同CRC码结合极化码所产生的性能差异进行分析,从而得到合适的CRC     

一种基于奇偶校验码级联极化码的低复杂度译码算法

极化码作为一种纠错码,具有较好的编译码性能,已成为5G短码控制信道的标准编码方案.但在码长较短时,其性能不够优异.作为一种新型级联极化码,奇偶校验码与极化码的级联方案提高了有限码长的性能,但是其译码算法有着较高的复杂度.该文针对这一问题,提出一种基于奇偶校验码级联极化码的串行抵消局部列表译码(PC-PSCL)算法,该算...     

基于置信传播的优化译码算法研究

该文在对LDPC码的译码算法分析的基础上,针对校验矩阵中含有的环对译码算法的影响,提出了一种在置信传播算法基础之上的译码算法。该算法通过及时切断消息在环上的重传回路,可消除因校验矩阵中的环回传原始信息对译码造成的影响,保证优质的原始信息能尽可能地传播到其能传播的节点,从而提升了LDPC码的译码性能。仿真实验表明,在低信噪比的信道中,该算法具有相当于传统算法的性能和更低的计算复杂度;在良好的信道条件下可以取得比传统算法更优异的性能。     

An MMSE Decoding Algorithm without Matrix Inversion in QSTBC

The matrix inversion operation is needed in the MMSE decoding algorithm of orthogonal space-time block coding （OSTBC） proposed by Papadias and Foschini. In this paper, an minimum mean square error （MMSE） decoding algorithm without matrix inversion is proposed, by which the computational complexity can be reduced directly but the decoding performance is not affected.     

一种新型的卷积码混合译码算法

该文提出了一种级联的卷积码混合译码算法。该算法由两级译码实现,第1级采用置信传播(Belief-Propagation, BP)算法,而第2级采用修改的维特比译码(Modified Viterbi Decoding, MVD)算法。BP首先对接收序列进行预译码,并利用伴随式将译码输出的对数似然比值分为可靠的和不可靠的两类。不可靠的对数似然比值用接收符号取代,可靠的部分硬判决为编码符号,它们共同组成混合序列。随后,MVD对该混合序列作进一步纠错译码。仿真表明,与传统的维特比算法相比,所提出的混合译码算法的误码性能只有很小的损失,其译码平均复杂度在中高信噪比条件下有明显降低。     

一种低迭代次数的极化码置信传播译码算法

针对置信传播(Belief Propagation,BP)译码算法在迭代次数较多时吞吐量和译码时延性能提升受限的问题,提出了一种低迭代次数的极化码BP译码算法,通过采用比特翻转和子信道冻结的方式,降低译码过程中的迭代次数.仿真结果表明,相对于传统极化码BP译码算法(设置最大迭代次数为40次),所提算法在信噪比为3 dB...     

基于动态分组的球形译码算法

在MIMO信号检测中,采用最大似然算法可以使系统的误码率最低,但最大似然算法要搜索整个信号空间,计算速度相当慢。球形译码算法性能最接近最大似然算法,它通过减少需要比较的信号点可大大降低计算量。提出了动态分组的球形译码算法,对传统球形译码算法进行了改进。仿真结果表明,所提算法可以根据M IMO系统的需要进行动态调整,可在小信噪比时降低误码率,大信噪比时提高译码速率。     

AWGN信道下LDPC码的译码算法研究

在高斯白噪声(AWGN)信道情况下,针对LDPC码的译码算法进行深入分析后,对适用于低密度奇偶校验(LDPC)码的硬判决译码算法与软判决译码算法进行了仿真与对比分析,并通过引入乘性校正因子以降低软判决算法中对数域置信传播(LLR-BP)算法的变量消息相关性。仿真分析表明改进后的LLR-BP算法与原算法相比,在几乎不增加计算复杂度的情况下,其译码纠错性能得到了明显的改善。因而改进后的LLR-BP算法具有明显的优越性。     

一种改进的堆栈译码算法

深太空通信对编译码的性能有十分高的要求,卷积码的性能和约束长度密切相关,约束长度越大卷积码的编码增益越大,则其性能越好。维特比译码算法由于受译码开销的限制,并且其译码开销随约束长度增加呈指数增长,维特比译码算法仅适用于短约束长度的卷积码。目前仅有序列译码算法适用于大约束长度卷积码译码。由于堆栈译码算法中堆栈的大小是有限的,在信道受扰较为严重的情况下,潜在的正确路径有可能被删除,这将影响到译码的性能。多堆栈译码算法不存在潜在删除的问题,多堆栈译码算法完成译码所需计算量远小于堆栈译码算法。     

一种交叠的Shuffled-BP LDPC译码算法

Shuffled-BP(SBP)译码算法是一种基于变量节点的串行消息传递译码算法,其收敛速度快于原有的置信度传播译码算法,然而由于实际工程实现中的半并行化处理,其收敛速度和误码性能均有所降低。为了进一步提高SBP算法的性能,该文提出一种交叠的Shuffled-BP(Overlapped Shuffled-BP, OSBP)译码算法。该算法采用若干个相同的子译码器以不同的更新顺序同时进行更新,对于每个变量节点,在每次迭代更新后选取最可靠的信息参与下一次迭代,以此提高迭代的收敛速度。理论分析和仿真实验均表明,在不增加额外存储空间的条件下,OSBP算法相比于SBP算法有着更优的误码性能以及更快的收敛速度。此外,提出的OSBP算法对于规则和不规则LDPC码均有效。