截断式原模图低密度奇偶校验卷积码边扩展优化

截断式原模图低密度奇偶校验(LDPC)卷积码(P-LDPC-CCs)结合了原模图LDPC(P-LDPC)码和卷积码的特点,具有多变的编码构造方式和优异的纠错性能,实现了编译码低时延特性.边扩展作为构造截断式原模图LDPC卷积码基础矩阵关键步骤,是影响其性能的重要因素.该文提出了一种边扩展优化方法.该方法利用原模图外信息转移(P-EXIT)算法理论分析基础矩阵的译码门限,引入差分进化思想搜索一定条件下最优的边扩展方式.理论分析与系统仿真结果均表明所提边扩展优化方法比现有的方法具有更好的性能.     

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。      

删除卷积码生成矩阵及最简信息恢复式的求法

删除卷积码是卫星通信系统中的一种常用信道编码方法.在卫星信号截获分析领域有时需要知道删除卷积码的生成矩阵和信息恢复式.本文用简单的物理概念给出了一种删除卷积码多项式生成矩阵的简单求法,并用以逐次降低多项式生成矩阵次数为原则的初等变换方法给出了多项式校验矩阵和最简多项式信息恢复式的求法.本文给出的方法适应各种码率的删除卷积码,在卫星信号截获分析领域具有实用性.     

基于EXIT Chart的码率兼容LDPC码的构造

提出了一种码率兼容LDPC(Rate-Compatible LDPC,以下简称RC-LDPC)码的构造方法.通过该方法构造所得到的一个高码率LDPC码的校验矩阵(H矩阵)中所包含的其它低码率LDPC码的度分布对都是通过码率兼容约束EXIT Chart优化得到.仿真结果表明这样优化得到的各个码率的LDPC码性能与采用普通的最优约束EXIT Chart优化所得到的LDPC码的性能接近.     

基于基矩阵排列优化算法的非规则准循环低密度奇偶校验码构造

为了提升非规则准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码的误码率性能、降低构造算法的复杂度,该文提出一种基于基矩阵排列优化算法的非规则QC-LDPC码构造方法。首先,利用基于外部信息传递(EXIT)图的阈值分析算法得到满足码率和列重要求的非规则QC-LDPC码的最优度分布,然后将围长和短环数量作为新的约束条件对具有最优度分布的码集进行分析,得到具有最优度分布和最少短环数量的最优基矩阵排列结构,最后,根据得到的基矩阵对规则指数矩阵进行置零操作得到目标非规则QC-LDPC码。该构造方法相对于随机构造方法具有更低的实现复杂度,同时可以通过改变算法的参数值实现码长和码率的灵活设计。仿真结果表明,与现有的一些构造方法相比,所提方法构造的非规则QC-LDPC码在加性高斯白噪声(AWGN)信道上具有更好的误码率性能。     

LDPC码在16PSK调制下的应用分析

研究十六相移相键控(16PSK)对低密度奇偶校验码(LDPC)调制下的对数似然比(LLR)算法,分析在16PSK调制下LDPC码的初始信息的计算方法,并推导出初始信息公式.仿真表明:LDPC码在16PSK调制下展现出优良的译码性能.当信噪比为3.8 dB时,误码率可达到10-6数量级.     

一种非规则卷积低密度校验码的构造和短环去除方法

该文研究了使用为分组低密度校验(Low-Density Parity-Check,LDPC)码优化的度序列分布来构造卷积低密度(Low-Density Convolutional,LDC)码的方法,详细讨论了LDC码的编码、译码和短环的消除算法,实验结果说明用为分组LDPC码优化的非规则度序列分布所构造的LDC码,其性能要优于目前文献上提出的规则(homogeneous)LDC码。     

不含小环的低密度校验码的代数构造方法

该文提出了一种构造不含小环的规则低密度校验(LDPC)码的代数方法,使用这种方法可以构造出最小环长为8的规则LDPC码．仿真结果显示,在AWGN信道中其性能优于随机构造的规则LDPC码．     

浅海水声信道中原模图LDPC码的设计及性能分析

原模图低密度奇偶校验码相较于传统LDPC码,具有结构简单、迭代译码门限低、易于扩展及线性编译码复杂度等优点。针对强多途、长时延、窄带宽的浅海水声信道,该文研究了PG-LDPC码的设计及性能特征,提出一种码型设计方案,并采用基于原模图度分布的外部信息转移图算法,对所设计PG-LDPC码的纠错性能进行分析及预测。仿真与实验结果表明,与(3,6)随机规则LDPC码相比,所提的PG-LDPC码在低、高信噪比区域均有良好的纠错性能。     

低密度校验码及其在图像传输中的应用

低密度校验(Low-Density Parity-Check,LDPC)码是一种基于图和迭代译码的信道编码方案,性能非常接近Shannon极限且实现复杂度低,具有很强的纠错抗干扰能力。该文深入研究了LDPC码的编码和译码基本原理,并将其应用于移动衰落信道图像的传输中,仿真结果表明LDPC码能为图像传输带来显著的性能提高,且系统复杂度低,译码时延短。     

基于环结构分析的准循环LDPC码构造

准循环奇偶校验(Quasi-Cyclic Low-Density Parity-Check,QC-LDPC)码在通信工程领域具有重要的应用价值,因此它的构造算法一直是LDPC码研究领域的一个热点内容.根据现有的QC-LDPC码构造算法,特别是基于渐进边增长(Progressive Edge Growth,PEG)算法的QC-LDPC码构造方法,提出了一种新的移位矩阵构造方法.该方法有效减少了随机搜索带来的时间损耗,并改进了二次同余、等差数列等算法仅能除去四环的情况,进一步消去了六环、八环和十环结构,确保QC-LDPC码的围长不小于12.仿真结果表明,所构造的QC-LDPC码具有更优的环结构特点和纠错性能.     

带宽有效传输的GF(q)上LDPC编码设计

以Davey(1998)提出的Monte-Carlo方法为基础的、适用于二进制PSK调制的二进制LDPC(Low-Density Parity-Check,低密度奇偶校验)码的最优化理论已经在相关文献中得到了验证。但由于q进制星座没有旋转对称性,因而限制了Davey的方法的应用。本文提出了应用在准正规编码类型上的一种有效的Davey型Monte-Carlo最优化编码设计方法。应用这种方法,可直接将GF(q)上的最优LDPC编码和任意的q进制调制结合起来,获得很高的带宽效率。本文采用MQAM和MPSK调制机制与准正规LDPC编码相结合的若干实例来论证该设计方法。     

Design of LDPC-coded BICM using a semi-Gaussian approximation

This paper investigates analysis and design of Low-Density Parity-Check （LDPC） coded Bit Interleaved Coded Modulation （BICM） over Additive White Gaussian Noise （AWGN） channel. It focuses on Gray-labeled 8-ary Phase-Shift-Keying （8PSK） modulation and employs a Maximum A Posteriori （MAP） symbol-to-bit metric calculator at the receiver. An equivalent model of a BICM communication channel with ideal interleaving is presented. The probability distribution function of log-likelihood ratio messages from the MAP receiver can be approximated by a mixture of symmetric Gaussian densities. As a result semi-Gaussian approximation can be used to analyze the decoder. Extrinsic information transfer charts are employed to describe the convergence behavior of LDPC decoder. The design of irregular LDPC codes reduces to a linear programming problem on two-dimensional variable edge-degree distribution. This method allows irregular code design in a wider range of rates without any limit on the maximum node degree and can be used to design irregular codes having rates varying from 0.5275 to 0.9099. The designed convergence thresholds are only a few tenths, even a few hundredths of a decibel from the capacity limits. It is shown by Monte Carlo simulations that, when the block length is 30,000, these codes operate about 0.62-0.75 dB from the capacity limit at a bit error rate of 10s.     

纠删信道中LDPC码EXIT曲线匹配设计

基于单栓码和重复码EXIT图面积特性的分析,介绍了在二元纠删信道中,采用EXIT曲线匹配设计LDPC码度分布序列的最佳性:当内外码的EXIT曲线完全匹配时,所设计的度分布序列对应的速率能够达到信道容量;而当内外码EXIT曲线之间有间隔时,所设计的度分布序列对应的速率严格小于信道容量,并且间隔面积越大,所损失的速率越大.