比特级码率兼容多元LDPC码打孔算法

多元低密度奇偶校验(Non-binary Low-density Parity-check,NB-LDPC)码在中短码情况下性能优于传统二元LDPC码,更接近香农限.针对多元LDPC码码率兼容(Rate-compatible)的问题,提出了一种基于比特级的新型多元打孔算法.首先采用二进制镜像矩阵概念对多元校验矩阵进行映...     

一种新的码率兼容LDPC码打孔方案

该文研究码率兼容LDPC码的打孔问题。Ha等人研究LDPC码打孔时提出的Grouping和Sorting方案使低k-SR节点的数目最大化,它相对于随机打孔有了很大增益,但此方案只保证有一个存活校验节点。该文研究多个存活校验节点的作用,提出MSCN打孔方案最大化打孔节点的存活校验节点数。AWGN信道上的仿真结果显示,低码率时MSCN方案具有比Grouping和Sorting方案更为优越的性能。理论推导及实验结果均表明,码率兼容LDPC码打孔时,多个存活校验节点有益于译码性能的提升。     

LDPC码BP译码算法研究

本文研究了LDPC码的译码。深入研究了概率域BP算法和LLRBP算法。通过计算机仿真,比较了不同码长和不同迭代次数对译码性能的影响。通过计算机仿真得到在LDPC译码过程中,LDPC码的码字越长,构造的校验矩阵中短周期就越短,性能提高就越为明显。同时得到在LDPC译码过程中,迭代次数越多,各节点获得的信息的准确性就越高,性能提高就越为明显。     

LDPC码的译码算法

介绍了LDPC(低密度奇偶校验码)码的BP算法和基于BP的简化译码算法，并在AWGN(加性白高斯噪声)环境下进行了各自的仿真。通过误码性能和译码复杂度两方面的比较表明BP算法的性能更优越，但简化算法的复杂度相对来说有大幅的下降。     

LDPC码的高效译码算法研究

LDPC码即低密度奇偶校验码(Low Density Parity Check Code,LDPC),它是一类具有稀疏校验矩阵的线性分组码,不仅有逼近Shannon限的良好性能,而且译码复杂度较低,结构灵活,是近年信道编码领域的研究热点,目前已广泛应用于深空通信、光纤通信、卫星数字视频和音频广播等领域。Mackay-Neal算法是基于LDPC码的BP译码简化算法,但仍存在大量乘法运算。为了降低译码算法的运算量,基于Mackay-Neal算法提出一种改进的对数和积译码算法。最后通过计算量复杂度分析结果表明,改进后的对数和积译码算法更简单,运算量大大降低,易于硬件的实现。     

多元LDPC码串行译码算法在光纤通信中的应用

将串行BP译码算法用在多元LDPC码中,降低了在光纤传输系统中的译码延时.详细介绍了在多元LDPC码中的串行BP译码算法和光纤通信系统的仿真模型.给出了在采用串行BP算法的LDPC译码器中,译码最大迭代数量对译码性能的影响,比较了采用传统的BP算法扣串行BP算法时LDPC译码器的性能.结果表明,采用串行BP算法确实能够提升LDPC译码器的收敛速度.     

一种简化的LDPC码BP译码算法的研究

低密度奇偶校验码(LDPC码)是一种逼近香农限的线性分组码,译码的复杂度较低;在LDPC码译码算法中性能较好的是置信传播译码(BP)算法,他能够在迭代译码过程中确定码字是否已译出,但是复杂度高,运算量大。采用一种改进的BP译码算法,在迭代译码过程中对校验节点的更新信息进行曲线拟合,以减小译码运算量,有利于硬件的并行实现,减少译码延时。仿真结果表明,改进的BP算法译码性能和原来的BP算法接近,而且复杂度较低。     

多元LDPC码列分层DBC译码算法

针对多元LDPC码扩展最小和（Extended Min Sum,EMS）译码算法收敛速度慢、运算复杂度高的问题,提出一种多元LDPC码列分层动态检泡（Dynamic Bubble-Check,DBC）译码算法。首先对变量节点按不同列重进行分层处理,译码时率先更新列重较大分层的变量节点消息,不同层之间采用串行方式进行消息传递,通过并串结合的方式降低译码迭代次数。在校验节点消息更新过程中,采用动态检泡方法减少EMS算法中的运算量,降低算法复杂度。仿真结果表明,在几乎不损失性能的前提下,该算法的平均最大迭代次数仅为EMS译码算法的50%,复杂度降低为EMS算法的50%。     

多码长码率兼容的多元LDPC码及编码器设计

为适应海上无线通信信道的时变特性,突破多元LDPC码长码率不兼容的技术现状,构造一种多码长码率兼容的多元LDPC码,可以实现在多种码长、多种码率间的相互兼容,并完成编码器的设计.借鉴5G二元LDPC码校验矩阵的特殊结构并将其扩展至伽罗华域,设计的多元LDPC码在兼容多码长码率的同时,又拥有优秀译码性能和较低的硬件实现复杂度.该设计在Xilinx xc7k325tffg900-2芯片上进行实现,采用部分并行的编码方式,兼顾编码效率和硬件开销,可以实现五种信息位长和五种码率间灵活切换.工作时钟频率可达370 MHz,在该时钟频率下编码器吞吐率最高可达601.8 Mbps.     

一种基于改进线性规划的LDPC码混合译码算法

与基于消息迭代的置信传播译码相比,线性规划(linear programming,LP)译码分析有限长LDPC码性能更为有效。然而,传统LP译码算法运算量非常大,不利于系统实现。本文结合LDPC码校验矩阵的特点,去掉传统LP译码中不必要的约束,得到一种低复杂度LP内点译码算法。为了降低译码延时,将LP内点译码算法与置信传播译码算法结合,提出LDPC码混合译码算法。仿真结果表明,混合译码算法的误码性能优于传统LP译码和BP译码算法,而译码延时低于传统LP译码。     

Adaptive interleaver based on rate-compatible punctured convolutional codes

This letter focuses on the design of an adaptive Bit- Interleaved Coded Modulation (BICM) scheme for frequency selective slow fading channels where the transmitter has certain knowledge of the channel response. In particular, we consider the design of the interleaver stage for a specific convolutional code operating with OFDM modulation. The adaptive interleaver uses the puncturing tables of the Rate-Compatible Punctured Convolutional Codes (RCPC codes) to rearrange the bits as a function of the fading values and the specific constellation. The performance of different interleavers are compared, revealing that the adaptive RCPC-based interleaver produces larger Euclidean distances between the received codewords and reduces the packet error rate (PER), specially when the number of deep-faded subcarriers increases. Numerical results also evidence the importance of the interleaver choice when comparing the performance of different power allocation strategies.     

A decoding algorithm for finite-geometry LDPC codes

In this paper, we develop a new low-complexity algorithm to decode low-density parity-check (LDPC) codes. The developments are oriented specifically toward low-cost, yet effective, decoding of (high-rate) finite-geometry (FG) LDPC codes. The decoding procedure updates iteratively the hard-decision received vector in search of a valid codeword in the vector space. Only one bit is changed in each iteration, and the bit-selection criterion combines the number of failed checks and the reliability of the received bits. Prior knowledge of the signal amplitude and noise power is not required. An optional mechanism to avoid infinite loops in the search is also proposed. Our studies show that the algorithm achieves an appealing tradeoff between performance and complexity for FG-LDPC codes.     

基于整数运算的LDPC码最小和译码算法

对低密度奇偶校验码(LDPC)在高斯信道下的译码算法进行了深入研究,提出了一种基于整数运算的最小和译码算法.在该算法中所有变量都用固定长度的整数表示,因此非常便于硬件实现,其性能在信噪比大于3dB时,与高精度浮点数的和积译码算法相当;同时对最小和算法提出了一个修正因子,加上修正因子,其译码性能有进一步的提高,特别是在低信噪比下改善较大;另外还发现在高信噪比下,该算法具有更低的错误平层.     

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。     

A modified Min Sum decoding algorithm based on LMMSE for LDPC codes

A new modified Min Sum decoding algorithm based on parameter estimation theory for Low Density Parity Check (LDPC) codes is presented in this paper. First, Linear Minimum Mean Square Error (LMMSE) estimate criterion is used to model the magnitude of check-to-variable message and calculate estimated parameters, furthermore the golden section search algorithm is used to speed up getting the boundary, with which the parameters can be determined. Then, the parameters are modified further on the basis of the relationship between the iteration number and the estimated parameters. Finally, the same estimated parameters are used for different signal to noise ratio (SNR) to ensure the decoding performance and reduce the hardware complexity. The simulation results show that a gain of 0.3–0.5 dB can be achieved in comparison with other kinds of modified Min Sum algorithms, which is very close to that of BP algorithm. What's more, the algorithm has the following characteristics: low computation complexity, small decoding delay, easiness of calculation for estimated parameters, and simplicity in hardware implementation.     

New rate-compatible punctured convolutional codes for Viterbidecoding

New good rate-P/(P+δ) rate-compatible punctured convolutional (RCPC) codes for 2⩽P⩽7 and 1⩽δ⩽(n-1)P were found and tabulated, These codes have been determined by iterative search based upon a criterion of maximizing the free distance and were generated by periodically puncturing their rate-1/n mother codes of memory 2⩽M⩽6 and n=2. These codes are expected to find their applications in unequal error protection schemes employing Viterbi decoding     

对LDPC码的LLRBP算法研究

在LDPC译码时,使用IJLRBP算法其校验节点的计算复杂度十分高,而且当LDPC码中有许多的短环时,译码性能也会降低。基于以上的这些问题提出了一个新的混合校验变量过程,通过调整校验节点的处理振幅和变量节点的信息相关性来降低计算复杂度,其仿真过程表明在译码性能和运算复杂度上与LLRBP算法都有较大的提高。