低密度校验码研究及其新进展

对低密度校验（LDPC）码的基本原理进行了介绍,包括了它的基本特性、编码方式以及可信传播迭代译码算法,在非规则图上构造的低密度校验码和GF（q)域上构造的低密度校验码是近年来新的研究成果。文中对这两种性能优异的编码方法的性能和特点进行了分析,并对低密度校验码今后研究的重点和方向提出了展望。     

具有线性编码复杂度的非规则LDPC码

针对LDPC码的迭代编码算法提出了一种具有下三角结构的非规则LDPC码校验矩阵的构造方法。仿真结果表明:在MSK调制及BPSK调制情况下,根据本文提出的构造方法所构造出的LDPC码不仅具有线性的编码复杂度及矩阵构造和存储简单的优点,同时具有较强的纠错能力。     

一种分级的非正则LDPC码构造方法

LDPC码由于其卓越的纠错性能引起了学术界的广泛重视,当前LDPC所面临的一个主要问题是其编码复杂性的问题.给出了一种分级的非正则LDPC码构造方法,南该方法所构造的校验矩阵具有近似下三角特性,从而可以大大降低LDPC的编译码复杂度,同时具有与完全随机LDPC码相匹配的性能.     

LDPC码的环分析

本文基于图论深入探讨了LDPC码的一个关键问题——环，详细介绍了Tanner图中环的几种检测方法，并且给出在构造LDPC码时消去Tanner图中短环的方法。     

LDPC码与RS码的联合迭代译码

针对LDPC码与RS码的串行级联结构,提出了一种基于Chase的联合迭代译码方法。软入软出的RS译码器与LDPC译码器之间经过多次信息传递,性能可以逼近最大似然译码。模拟结果显示:AWGN信道下这种基于Chase的RS码与LDPC码的联合迭代译码方案可以获得约0．5 dB的增益。     

一种快捷的LDPC码编码方法

LDPC码作为一种性能优异的纠错码，已经越来越引起通信领域的研究兴趣。而LDPC码性能的优劣，与其二分图中是否存在短长度的圈有关，也即与其奇偶校验矩阵的构造有关。本文在扩展比特填充算法的基础上，设计出一种能够直接编码的奇偶校验矩阵，并在不同码长的情况下进行了仿真，结果表明采用这种设计方法构造的LDPC码随机分布性好，不需要复杂的矩阵求逆，从而对LDPC码的实际应用具有重要参考价值。     

基于LDPC码的图像水印盲检算法

根据数字水印系统与通信系统的相似性,借助通信中的LDPC码和交织技术可提高盲水印算法的鲁棒性。在DCT域设计并实现了一种盲数字水印算法。该算法采用LDPC码作为水印信道编码,对图像水印传输进行差错控制,把通过LDPC码编码后的水印序列嵌入原始图像频域,在提取时采用LDPC码的迭代译码算法。实验结果表明：该算法对于常见的图像攻击具有很强的鲁棒性,并且具有很好的视觉不可见性。     

多元量子LDPC码的构造与译码

基于多元稳定子理论,提出一类有限域上多元量子LDPC码的构造方法,在退极化信道模型下对多元量子码的BP译码算法进行了描述．举例构造了一类CSS结构、码率为1/2和1/4的四元量子LDPC码,并对其纠错性能进行了Monte Carlo仿真．与现有同等参数的二元量子LDPC码相比,误帧率10-5时的信道转移概率阈值由0.016提高到0.025．     

一种改进的LDPC码与卷积码级联方案

给出一种改进的LDPC码与卷积码级联方案.LDPC码编码利用消除四环的下三角校验矩阵进行线性编码,在实现快速编码的同时保证较好的性能.在级联系统中,LDPC码采用由短码交织而成的长码,可实现并行译码,获得接近长码的性能.整个方案实现起来复杂度较低、时延小.仿真结果表明在小信噪比状态下,其性能明显优于RS码和卷积码的级联系统.     

VSPC-LDPC串行级联码的结构与性能分析

提出了一种基于LDPC码和纵向单奇偶校验(VSPC)乘积码的级联编码方法。该方法利用LDPC码能否成功地译码的判定信息以取代常规乘积码中的横向校验,使单奇偶校验乘积码的复杂度获得较大的降低,提高了纠错能力。对新级联码的误码性能进行了理论分析。数值仿真结果表明,新编码方法的硬件实现复杂度较低,在AWGN信道和Raleigh衰落信道中其译码性能好于原LDPC码,且能有效地改善原LDPC码的误码平层问题。     

基于原模图的多码率LDPC码编码设计

该文提出了一种低复杂度消4环的LDPC码的设计方法。该方法基于原模图,运用简单的拷贝置换算法,可以适用于不同码率的LDPC码。在AWGN信道中仿真结果表明,多码率LDPC码的性能与随机码相比有一定的提高,且在一定的信噪比范围内误码性能优于PEG码。     

利用LDPC码度分布的QAM方案

为改善通信质量,提高频谱效率,对非规则低密度奇偶校验(LDPC)码与高阶调制技术相结合进行研究,提出了一种简单而有效的结合方案. 该方案充分考虑了非规则LDPC码的度分布影响和高阶调制技术的不均等错误保护(UEP)特性. 在调制映射过程中,对不同度数的变量节点进行不同级别的保护. 利用高斯近似(GA)算法证明,该方案能提升系统性能. 仿真结果表明,本方案降低了系统出错率.     

LDPC码的快速编码研究

根据LDPC码在删除信道下的译码算法重新阐述了基于稀疏校验矩阵码的快速编码方法,同时指出了Tornado码和RA码能够达到线性编码的原因．文中通过对快速编码的实现进行分析,提出了两种能够达到线性复杂度编码的码构造方法,仿真结果表明,采用这些方法构造的LDPC码在AWGN信道下的纠错性能不差于随机构造的LDPC码．     

欧氏几何准循环LDPC码构造方法改进

为降低短环对低密度奇偶校验(low-density parity-check,LDPC)码迭代译码性能的影响,提出一种改进的基于欧氏几何的准循环LDPC码构造方法。利用已有的欧氏几何方法构造出不含4环的大矩阵,统计其中的短环分布并逐步将参与短环数最多的行和列删除,使构造出的准循环LDPC码包含较少的短环,从而降低短环对迭代译码性能的影响。仿真结果表明,与已有欧氏几何LDPC码相比,改进方法构造的LDPC码具有更少的短环,可获得更好的纠错性能。     

LDPC codes constructed from resolvable group divisible designs

A new construction method for low-density parity-check (LDPC) codes is presented based on resolvable group divisible designs (RGDDs). The resulting LDPC codes are free of 4-cycle. With the use of RGDDs, a class of masking matrices is also constructed, and then many more quasi-cyclic (QC) LDPC codes are obtained by the masking technique. Numerical results show that the proposed LDPC codes with iterative decoding using the sum-product algorithm perform very well over the AWGN channel. Furthermore, the QC-LDPC codes constructed based on masking have a better BER/FER performance than the original ones.     

多元LDPC码的速率兼容技术研究

提出了一种高性能的非规则比特级缩短算法,并推广了一种二元符号级打孔算法.该缩短算法基于有限域元素对应二进制镜像矩阵选择缩短比特的位置,比传统符号级缩短算法具有更大的灵活性和更佳的误码率性能;将二元符号级打孔算法推广到多元LDPC码,获得了比二元速率兼容LDPC(RC-LDPC)性能优异的多元RC-LDPC码.综合上述方法,实现了码率可从1/10到5/6灵活变化的多元RC-LDPC码.仿真结果证明,本方案的误码率性能比传统方法在各个码率分别有0.1到1.1 dB的增益.     

多进制LDPC码抗突发噪声性能

分析了多进制低密度奇偶校验码（LDPC）在给定突发信道上的性能,通过对多进制LDPC码迭代译码过程的分析,给出了其在抗突发噪声方面优于二进制LDPC码的理论分析结果和二进制软信息向多进制软信息转换的方法．仿真实验结果验证了多进制LDPC码在不同参数突发噪声下具有的误码性能和迭代特性优势．     

低密度奇偶校验码的线性规划译码研究

分析了应用线性松弛方法对低密度奇偶校验(LDPC)码进行最大似然译码的基本原理,介绍了基于LDPC码校验矩阵因子图表达构造码字多胞形的方法。这些多胞形描述过于复杂,并且存在冗余,因此给出了一种简化约束条件。从接收正确码字必须服从校验方程出发,导出了以错误模式为变量、基于伴随式的LDPC码最大似然译码优化模型。     

级联LDPC码的STBC-OFDM系统性能分析

提出了一种级联低密度奇偶校验码（LDPC）的空时分组码一正交频分复用（STBC—OFDM）系统,给出了系统模型,详细阐述了STBC-OFDM系统的编译码算法,最后通过MATLAB对级联LDPC码的系统与不级联LDPC码的系统进行仿真比较,结果说明级联LDPC码的STBC—OFDM系统性能明显好于未级联信道外码的STBC—OFDM系统,在误码率为0．02时,获得约3．5dB的编码增益,且随着信噪比的增加,误码性能越来越好。     

OFDM系统的非二进制级联码性能分析

提出了一种新的级联码结构,将基于有限扩域的非二进制LDPC码和空时码级联,这种结构使得非二进制LDPC码不需要串并变换直接进行高阶调制,简化了系统结构,克服了串并变换所带来的误差．分析比较了不同域值的LDPC级联码系统在不同调制模式下基于高斯白噪声信道和多径衰落信道的误码性能和译码复杂度,结果显示,新的级联编码的OFDM系统的性能优于二进制级联编码的OFDM系统,在高斯信道,误码率为10^-6时,GF(4)和GF(16)分别提高0.2dB和0.3dB,在多径信道,误码率为10^-6时,GF(4)和GF(16)分别提高1dB和2dB增益,级联的非二进制LDPC码的域值越大,系统的性能越好,译码复杂度也相应提高,GF(4)域上的加法计算次数比GF(2)域上多了2倍, 比GF(16)域多了10倍．