易于编码的LDPC码算法研究

文章首先提出一种设计易于编码的非规则结构化LDPC码的设计方法:代数去环法;然后对这种方法生成的LDPC码在高斯信道下BPSK传输时的软件仿真性能分析;最后介绍这种LDPC码相应的编解码器的硬件结构设计。     

基于LDPC的码率自适应分布式视频编码

为了在分布式视频编码（DVC）中取得更好的压缩性能,将校验节点的合并和分裂进行有机结合,提出了一种码率自适应LDPC（RALDPC）编码新方法。该方法首先基于PEG算法构造高压缩比LDPC码字;然后由行均匀分裂得到低压缩比码字;最后通过合并或分裂校验矩阵对应的行来适度调整码率。为保证码字性能,还提出了校验节点合并的3个限制条件,并基于RALDPC提出了一种码率自适应DVC编码方案。实验结果表明,与当前基于Turbo码的DVC方案相比,在原信息和边信息高度或中度相关时,编码性能提高了0.1～0.7dB。     

基于Q矩阵的LDPC码编码设计方法

给出了Q矩阵的定义,在此基础上提出了一种基于Q矩阵的LDPC码编码器设计方法.此设计方案将奇偶校验矩阵H分解成两个子矩阵Hp和Hd,通过对这两个子矩阵分别设计,构造出H矩阵.其中Hp是上三角双对角矩阵,Hd矩阵由Q矩阵按照一定的行重列重,根据某种排列规则构造而成.着重研究了Q排列规则,并找到了一种较好方法,使得这种编码方案得到了很好的性能.采用的这种编码方案的编码器算法具有较低的实现复杂度,为LDPC码编码器设计提供了很好的选择方案.     

基于匈牙利算法的LDPC编码优化实现

LDPC 编码优化包括下三角和准下三角两种类型,目前主要采用各种贪婪算法。针对这一问题,基于组合论中的匈牙利法提出了一种新的迭代算法。该算法不仅可以进一步提高优化性能,还可以通过修改目标函数在下三角和准下三角之间合理均衡以便确定LDPC编码优化的最佳性能参数。     

深空通信中LDPC码的编码算法及FPGA实现

研究了美国喷气推进实验室向CCSDS建议的最新标准中关于深空通信的LDPC码编码技术;首先对编码算法进行了讨论,利用矩阵环与多项式环的同构关系,以及扩展的欧几里德算法,得到了计算准循环生成矩阵的方法;其次,针对准循环矩阵的特点,提出了一种新的基于反馈移位寄存器的编码电路;最后,利用XC4V LX40 FPGA,分别实现了资源优化的全串行编码电路和速度优化的并行编码电路。     

一种码率可调嵌套LDPC码的设计

设计了一种码率可调的嵌套LDPC码。该码具有差分编码结构,易于硬件实现。校验矩阵采用嵌套结构,同一系统中可以含有多种码率的码字。对于不同信道情况,可以传送不同码率的码字,以提高系统性能。这种码率可调的编码也适合于出错重发系统。仿真结果表明,该构造方法确定的码字同通过复杂方法随机构造出来的码字性能接近。     

非规则LDPC码及编解码器研究

提出一种非规则低密度奇偶校验码（LDPC）的联合构码、编解码方案。在一定的约束条件下，构造了基于准循环码和重复累加码的非规则LDPC码集。提出该码集的通用编码器和解码器构架。实验结果表明，这种非规则码集在高码率情况下，性能优于DVB-S2，具有优秀的纠错性能，还可以映射到精简的编码器和高速的解码器。     

基于LDPC码和物理层网络编码的联合信道编码技术

将LDPC信道编码与物理层网络编码结合起来,通过码字叠加的原理,提出了一种新的联合信道编码技术。该技术通过将中继节点处经过网络编码的信号作为冗余码,与原编码信号共同组成联合编码信号,有效降低了通信系统的误比特率,提高了系统传输性能。     

基于改进型Q矩阵LDPC编码的硬件实现

在DVB-S2中使用LDPC码,设计了一种准规则Q矩阵LDPC码编码器。其编码复杂度与信息位的长度成正比,有效降低了编码复杂度和设计难度。根据具体实现要求,在QuartusII平台上用FPGA实现了可变码率及码长的编码器。结果证明其硬件资源占用很少,实现比较简单。     

Improved construction of LDPC convolutional codes with semi-random parity-check matrices

In this paper,we investigate the construction of time-varying convolutional low-density paritycheck(LDPC)codes derived from block LDPC codes based on improved progressive edge growth(PEG)method.Diferent from the conventional PEG algorithm,the parity-check matrix is initialized by inserting certain patterns.More specifically,the submatrices along the main diagonal are fixed to be the identity matrix that ensures the fast encoding feature of the LDPC convolutional codes.Second,we insert a nonzero pattern into the secondary diagonal submatrices that ensures the encoding memory length of the time-varying LDPC convolutional codes as large as possible.With this semi-random structure,we have analyzed the code performance by evaluating the number of short cycles as well as the the bound of free distance.Simulation results show that the constructed LDPC convolutional codes perform well over additive white Gaussian noise(AWGN)channels.     

基于LPDC码的分布式多进制相关信源编码

分布式信源编码是无线传感器网络领域研究的新热点,阐述了分布式编码的基础理论,介绍了应用于分布式编码的LDPC编码方法和多级编码方案,最后提出了一种基于LPDC码的分布式多级编码方案实现分布式多进制相关信源编码,并且比较了不同相关性下分布式多进制信源编码的性能。     

基于EXIT函数的自适应OFDM LDPC调制编码方案设计*

推导了瑞利衰落信道下,LDPC迭代译码的互信息公式,采用数值积分的方法计算校验节点外部信息,避免了信噪比较低时校验节点的LLR服从高斯分布的不精确假设带来的误差.分析了该编码系统的EXIT函数,以EXIT误差函数为代价函数,提出了自适应OFDM-LDPC编码方案.该方案与传统自适应方案相比,不需要确定切换门限,数值计算简单,而且避免了计算子信道信噪比带来的误差,适用于高速通信系统.最后在802.16e协议的仿真平台上进行了仿真验证.     

Constructions of QC LDPC codes based on integer sequences

Based on difference sequence and Hoey sequence,three types of(2,F)and(3,F)quasi cyclic(QC)low-density parity-check(LDPC)codes are constructed.All 4-cycles and even 6-cycles are removed in the Tanner graph,and the girth is not less than six.The decoding complexity as well as extension to irregular case is analyzed.Simulation results show that in AWGN and Rayleigh fading channels,the codes can achieve the same error performance as their counterpart PEG codes,and outperform the corresponding MacKay codes and array codes.     

基于EXIT图的正则LDPC码性能分析研究

EXIT（EXtrinsic Information Transfer）图分析方法可以看作密度进化技术的一种简化,具有实现简单的优点,并且在不同的信道、调制方案以及检测器中都可以使用。在详细阐述了EXIT图分析方法的基础上,给出了基于EXIT图的正则LDPC码的门限判决算法,进一步通过计算机仿真分别给出了变量节点译码器和校验节点译码器的EXIT曲线,以及不同的信道信噪比下（3,6）正则LDPC码EXIT图的变化规律,直观地对迭代译码过程中的互信息变化进行了描述分析。     

基于网络编码的协作中继技术

为提高协作中继中网络编码的性能,提出了一种软网络编码-软估计转发( SNC- SEF)的改进方案.在中继节点中对接收到的多路信息依次进行软输入软输出的信道编码、网络编码以及最为重要的基于最大似然准则推导的软符号调制的操作.该方案在最大限度地保留了软信息的同时可以获得解码增益.仿真实验结果表明,SNC-SEF方案相比传统的网络编码-解码转发(NC-DF)方案有明显的系统增益.     

一种基于叠加编码的协作传输协议

针对传统三节点协作通信模型虽简单易行,但其中两阶段协作传输过程中中继节点通常无偿为源节点转发数据,存在频谱效率低的缺点,基于解码转发（decode and forward,DF）协作协议,以提高系统传输速率为目标,利用链路层控制信息的交换获得链路状态信息（channel statue information,CSI）,提出一种基于叠加编码的协作通信机制。协作中,允许中继节点在转发源节点数据的同时,利用叠加编码进行自身数据的发送,通过灵活调整叠加编码时的功率分配,保证系统的传输速率。仿真结果表明,该机制能有效提高系统的传输速率。     

基于概率的LDPC码的BF改进算法研究

为解决LDPC码的硬判决比特译码算法译码性能问题,提出了一种新的改进型的译码算法.当不满足校验方程的消息节点数目超过规定的极限时,就以概率p(p≤1)翻转,概率p与码字相互独立.通过选择适当的初始化p,这种改进型的BF算法不仅在译码性能上有所提高,而且当p=1时在信噪比条件下平均译码时间有所改善.