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...     

LDPC码的一种高效加权比特翻转译码算法

针对低密度奇偶校验(LDPC)码中加权比特翻转(WBF)译码算法在迭代过程中绝大多数情况都是进行单比特翻转,导致译码效率低并且可能会发生比特翻转"死循环"的现象,提出一种更为高效的加权比特翻转(EWBF)算法.该算法对翻转阈值进行了改进,使得每次迭代能够翻转多个比特,提高译码效率,并且能够避免译码过程出现的翻转"死循环"现象.仿真结果表明,所提译码算法与WBF算法、改进的WBF(MWBF)算法和IMWBF(Improved MWBF)算法相比,平均迭代次数分别降低51.6%~56.2%、49.6%~54.2%和48.1%~51.3%;而在译码性能方面,算法性能接近甚至优于IMWBF算法,当最大迭代次数设定为30次时,相比于IMWBF算法,在误码率为10-4时可获得0.92 dB的增益.     

LDPC码的交替迭代分层置信传播译码

低密度奇偶校验码(LDPC)通过迭代译码算法进行译码,例如置信传播算法(belief-propagation)便是其中一种译码方式。标准BP算法是并行译码,在更新所有校验节点及比特节点过程中,使用上一次迭代的更新信息。为了提高一定迭代次数下的收敛速度,在研究不同算法的基础上,如Layered BP算法(LBP)和Shuffled BP算法(SBP),通过改变节点的更新顺序,提出了改进的shuffled迭代译码算法。相对于普通的SBP算法,文章所提改进型SBP算法是传统置信传播收敛速度的两倍,并且在保持性能的同时降低复杂度。最后给出了CMMB标准下LDPC码的仿真结果。     

LDPC码的改进迭代比特翻转译码算法

为提高低密度奇偶校验(LDPC)码的低复杂度硬判决译码算法的性能,提出了一种改进的比特翻转(BF)译码算法,在迭代时利用一个交替的门限模式对多个比特进行翻转,降低了每次迭代时比特被错误翻转的概率,从而有效提高了译码性能.仿真结果表明,与BF算法相比,该算法在保持低复杂度的基础上获得了更好的译码性能和更快的收敛速度.     

LDPC-CRC-极化码级联码及其比特翻转译码算法

级联的LDPC-极化码被用于提升有限长度下极化码的译码性能,尽管在置信传播译码器下获得很大的性能提升,仍与最先进的CA-SCL译码器有着明显的性能差距.针对该问题,提出一个改进的LDPC-极化码级联码比特翻转译码算法,在传统的联合因子图置信传播译码算法译码失败后,通过每次对一个易错的信息比特进行比特翻转,在给定的翻转次...     

极化码基于比特翻转改进的BP译码算法

极化码是世界上唯一被证明香农门限可达的编码方案.由于连续消除(SC)译码的串行特性导致时延很高,于是置信传播(BP)译码因其具有更高的吞吐量而受到了更多关注.由于BP译码性能不如SC译码,于是将比特翻转(BF)译码应用于BP中.针对当前BP BF(BPF)译码中出现的翻转集构建不准确的问题,文章提出了一种新的误码率BP...     

LDPC码的信道自适应迭代译码算法

中短长度LDPC码采用BP迭代译码时,在低信噪比区,大量的经过多次迭代仍不能纠正的错误帧造成了平均迭代次数的大大增加;在中高信噪比区,比特对数似然比值的振荡造成了译码性能的降低。为了减少低信噪比区的平均迭代次数,提高中高信噪比区的译码性能,本文提出了一种LDPC码的信道自适应迭代译码算法。该算法采用基于校验和错误模式的预判决机制和消息加权平均算法,通过低信噪比区预判决机制的主导作用来减少平均迭代次数,通过中高信噪比区消息加权平均算法的主导作用来抑制因比特LLR值振荡而形成的错误帧,从而实现译码算法与信道变化特征的自适应,提高了译码效率。仿真结果显示,相对于BP译码算法,该译码算法在低信噪比区减少了平均迭代次数而译码性能没有显著变化,在中高信噪比区提高了译码性能而平均迭代次数没有明显增加。     

一种改进的LDPC码多比特翻转译码算法

低密度奇偶校验码（LDPC）的比特翻转译码算法（BF）复杂度低,实用性强。在研究了简单比特翻转法（BF）、加权比特翻转法（WBF）和可靠性比率加权比特翻转法（RRWBF）后,提出一种综合考虑符号绝对值和可靠性比率的BF译码算法。该算法每次可迭代翻转多个比特,仿真结果表明,与RRWBF算法相比,改进算法在信噪比为5dB时,误码率由10^-3数量级提高到10^-4。     

基于新停止准则的多进制LDPC码加权符号翻转译码算法

为了降低多进制低密度奇偶校验(Low-Density Parity-Check,LDPC)码译码算法的复杂度,该文提出了基于新停止准则的符号翻转译码算法。该算法根据翻转函数和接收比特可靠性度量来确定对应的翻转符号,通过分析不满足校验方程个数的变化趋势来提前终止迭代。仿真结果表明,新算法在保持原有符号翻转译码算法误码性能不变的情况下,极大地减少了译码迭代次数,取得了译码性能和复杂度的折衷。     

基于伴随向量和的软值翻转LDPC译码算法

通过分析置信传播译码算法失败时错误比特位的软值分布,提出了一种基于伴随向量和的软值翻转译码算法,该算法将伴随向量和中校验方程错误次数转化为错误比特位分布参数,在某个迭代次数时通过一种选择准则将部分比特位软值仅仅翻转一次,对于存在较多相关行的LDPC码,在几乎不增加译码复杂度(仅为O(N))的同时,较大程度上降低了误帧率.     

光纤通信中序列估计与纠错译码的级联的研究

使用误码率仿真的方法,比较了基于Viterbi算法(VA)的最大似然序列估计(MLSE)电色散补偿技术和低密度奇偶校验(LDPC)纠错译码技术的VA+BF译码、VA+BP译码简单级联和VA+BP译码置信级联3种级联方法。仿真结果表明,本文提出的置信级联能够有效地判断出VA给出的序列估计值是否可信,并在此基础上进行LDPC译码需要的对数似然比(LLR)信息的初始化。与简单级联方式相比,置信级联的方法能够获得更好的LDPC软译码性能,而且随着光纤传输距离的增加和码间串扰(ISI)效应的恶化,置信级联比简单级联具有更高的性能增益。     

A novel decoding algorithm based on the hierarchical reliable strategy for SCG-LDPC codes in optical communications

An effective hierarchical reliable belief propagation （HRBP） decoding algorithm is proposed according to the struc- tural characteristics of systematically constructed Gallager low-density parity-check （SCG-LDPC） codes. The novel decoding algorithm combines the layered iteration with the reliability judgment, and can greatly reduce the number of the variable nodes involved in the subsequent iteration process and accelerate the convergence rate. The result of simulation for SCG-LDPC（3969,3720） code shows that the novel HRBP decoding algorithm can greatly reduce the computing amount at the condition of ensuring the performance compared with the traditional belief propagation （BP） algorithm. The bit error rate （BER） of the HRBP algorithm is considerable at the threshold value of 15, but in the sub- sequent iteration process, the number of the variable nodes for the HRBP algorithm can be reduced by about 70% at the high signal-to-noise ratio （SNR） compared with the BP algorithm. When the threshold value is further increased, the HRBP algorithm will gradually degenerate into the layered-BP algorithm, but at the BER of 10-7 and the maximal iteration number of 30, the net coding gain （NCG） of the HRBP algorithm is 0.2 dB more than that of the BP algo- rithm, and the average iteration times can be reduced by about 40% at the high SNR. Therefore, the novel HRBP de- coding algorithm is more suitable for optical communication systems.     

基于DTMB标准的最小和积译码改进算法

基于最小和积(MSA)的译码算法,是对数似然比BP(LLR-BP)算法的近似,通过在译码算法中的变量处理阶段添加IIR滤波,同时结合迭代终止准则,实现了一种修改的归一化最小和积算法.该算法仿真建立在DTMB标准中的LDPC码元基础上,仿真结果表明,该算法与常规的归一化译码算法相比,在性能无损失甚至于有所改善的情况下大幅减少了迭代次数,具有很好的使用价值.     

基于振荡迭代的修正BP译码算法

针对中高信噪比(SNR)下低密度奇偶校验(LDPC)译码错误振荡迭代不收敛,提出了基于置信传播(BP)算法的修正LDPC译码算法,即软值归零BP算法。该算法通过将振荡迭代的变量节点传递的外信息置零,减少错误信道消息对迭代译码的影响,较大地改善了译码性能。而且,还给出了振荡迭代节点的判定准则,提高了振荡迭代节点判定的准确性。仿真结果表明,在中高信噪比区且译码迭代次数相同的情况下,该算法能比BP算法获得更好的译码性能。     

An Improvement of UMP‐BP Decoding Algorithm Using the Minimum Mean Square Error Linear Estimator

In this paper, we propose the modified uniformly most powerful (UMP) belief‐propagation (BP)‐based decoding algorithm which utilizes multiplicative and additive factors to diminish the errors introduced by the approximation of the soft values given by a previously proposed UMP BP‐based algorithm. This modified UMP BP‐based algorithm shows better performance than that of the normalized UMP BP‐based algorithm, i.e., it has an error performance closer to BP than that of the normalized UMP BP‐based algorithm on the additive white Gaussian noise channel for low density parity check codes. Also, this algorithm has the same complexity in its implementation as the normalized UMP BP‐based algorithm.     

结合波束形成与发射分集的闭环下行发射方案

多天线技术是提高下行发射性能的一种有效方法。波束形成(BF)和发射分集(TD)均通过使用多个天线来有效地改善系统性能并提高信道容量。该文提出了一种将BF和TD结合用于闭环通信系统的自适应下行发射方案, 它包括适合于慢变信道的分集阵列方法和适合于快变信道的波束形成阵列方法。基站可以根据实际的信道状况自适应地调整发射方法。文中详细地介绍了自适应方案的实现算法,并对算法的复杂度和适应环境进行了分析。仿真结果证明新方案可以同时获得BF增益和TD增益,在使系统的误比特率(BER)性能大幅提高的同时,增强了系统对信道变化的适应能力。     

Improving belief propagation on graphs with cycles

In this letter, we propose two modifications to belief propagation (BP) decoding algorithm. The modifications are based on reducing the reliability of messages throughout the iteration process, and are particularly effective for short low-density parity-check codes, where the existence of cycles makes the original BP algorithm perform suboptimal. The proposed algorithms, referred to as "normalized BP" and "offset BP," reduce the absolute value of the outgoing log-likelihood ratio messages at variable nodes by using a multiplicative factor and an additive factor, respectively. Simulation results show that both algorithms perform more or less the same, and both outperform BP in error performance.     

LDPC的硬判决译码研究

针对低密度校验码(LDPC)的硬判决位翻转(Bit-Flipping,BF)译码性能不佳的问题,文中在BF算法的基础上提出了一种新的判据计算方法,通过将BF算法中的判据加入迭代过程,改善了译码性能。计算机仿真结果显示,与BF算法相比,修改的Iterate F-BF算法对低列重LDPC码有明显的译码改善。     

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。     

光通信中基于分组Turbo码的一种改进Chase译码算法

为了适应光通信发展的要求,依据分组Turbo码(BTC)传统Chase译码算法的分析,提出了一种基于不对等可靠位数的改进新译码算法。使用该算法在每次迭代时将产生一个可靠度参数对外部信息进行修正,从而提高BTC的译码性能。仿真结果表明:在误码率(BER)为10-5且迭代4次的情况下,新BTC译码算法与传统Chase译码算法相比,其净编码增益(NCG)提高了0.9dB,并且在最差情况下给系统增加的译码复杂度都不大。