准循环LDPC码的部分并行译码算法

IEEE802.16e标准定义的准循环低密度奇偶校验(LDPC)码是一种线性分组码。针对LDPC码校验矩阵的稀疏准循环特性,对基于部分并行结构的归一化最小和(NMS)译码算法进行了研究,给出了译码信息量化和信息交换的方法。通过数值仿真验证了译码算法在高斯信道中的译码性能,并利用现场可编程门阵列(FPGA)对该译码算法进行了实现。     

近地应用CCSDS标准LDPC码动态补偿译码算法研究

针对CCSDS推荐的(8176,7154)有限几何准循环LDPC码,研究了LDPC码的修正最小和译码算法,提出了一种新的动态补偿最小和译码算法,并将本算法和修正最小和译码算法进行了性能比较。仿真结果显示,动态补偿最小和译码虽然算法迭代的收敛速度有所减慢,但具有比修正最小和算法更好的误码性能。     

基于串行消息传递机制的QC-LDPC码快速译码算法研究

针对准循环LDPC(QC-LDPC)码基于洪水消息传递机制译码算法的不足,该文提出了一种快速的分组串行译码算法。该算法通过将LDPC码的校验节点(或变量节点)按一定规则划分成若干个子集,在每一轮迭代过程中,依次对各个子集中的校验节点(或变量节点)并行地进行消息更新,提高了译码速度。同时根据分组规则,提出了一种有效的分组方法,并通过分析发现基于循环置换阵的准循环LDPC码非常适合采用这种分组译码算法进行译码。通过对不同消息传递机制下准循环LDPC码译码算法性能的仿真比较,验证了在复杂度不增加的情况下,该译码算法在继承了串行译码算法性能优异和迭代收敛快等优点的同时,极大地提高了准循环LDPC码的译码速度。分析表明,分组串行译码算法译码速度至少为串行译码算法的p倍(p为准循环LDPC码校验矩阵中循环置换阵的行数或列数)。     

基于循环群的准循环LDPC码构造

随机LDPC码的编码相当复杂,相对随机LDPC码而言准循环LDPC码具有编码复杂度低的特点,它可以用移位寄存器来实现线性复杂度的编码器.LDPC码通常采用Tanner图上的和积算法进行迭代译码.对于无圈的Tanner图,即girth为无穷大的Tanner图,和积译码是一种最优译码算法.本文提出了一种基于行列约束的LDPC码代数构造方法,这种构造方法可以构造出一类二元的准循环LDPC码,它的girth不小于6.仿真结果表明,构造出来的LDPC码在AWGN信道下采用和积迭代译码就误块率与误码率等方面的性能可与标准码相当.     

高速通用LDPC码译码技术

香农的学生Gallager首次提出了LDPC码的概念和完整的译码方法,目前LDPC码正向着高速高增益的方向发展。文中针对目前对高速LDPC码译码技术的迫切需求,以CCSDS标准近地通信(8176,7154)LDPC码为研究对象,在传统译码实现方案所用资源基本不变的前提下,利用该码校验矩阵中1的排列特点,仅通过改变运算过程中数据处理的流程,来增大水平运算和垂直运算之间的复用程度,从而达到大大提高译码速度的目的。采用本文给出的方案对CCSDS近地通信标准(8176,7154)LDPC码进行译码,垂直运算周期不需要单独花费时间,8路并行,150MHz时钟频率下,译码速度达到900Mbps以上。另外,该方案同样适用于其他的QC-LDPC码。     

基于DVB-S2的LDPC码算法研究和仿真

本文阐述了LDPC码译码的基本原理,提出了最小和（min—sum）算法的改进算法,通过对基于DVB—S2标准的LDPC码译码和量化的软件仿真（Vsual C＋＋）,比较了BP算法和最小和算法,以及量化对译码的影响。     

CCSDS系统中LDPC译码器的实现

针对CCSDS系统中低密度奇偶校验码(LDPC),提出了一种低复杂度高速并行译码器实现方法。该方法利用LDPC码校验矩阵的循环结构特性,在传统的和积译码算法(SPA)上做了改进,使得在迭代次数为8的情况下,译码性能与理论值基本一致。     

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。     

CCSDS标准下LDPC码的编译码算法研究

低密度奇偶校验（Low Density Parity Check,LDPC）码的译码算法在FPGA实现时常采用整数量化操作,产生误差引起译码性能降低.引入归一化最小和（Normalized Minimum Sum,NMS）译码算法,在校验点信息数据量化的基础上乘以一个取值区间为（0,1）的改进因子减小误差.通过研究改进因子的合理取值,提出了一种随迭代次数取不同改进因子改善量化结果的新量化方法.研究对象为空间数据咨询委员会（The Consultative Committee for Space Data Systems,CCSDS）标准中近地空间应用的（8176,7154）LDPC码,在MATLAB上设计编译码算法程序并完成仿真.仿真结果表明改进量化方法完成译码所需的迭代次数更少,提高了译码性能.通过分析不同信噪比下迭代次数的变化,发现在较高噪声干扰下优势更明显.     

影响多进制LDPC码译码性能因素研究

多进制LDPC码是将二进制LDPC码推广到有限域GF(q),其校验矩阵的元素不再是0和1,而是集合(0,1,2,…,q-1),译码仍然采用高效的基于置信度传播的迭代译码算法。文中主要阐述了准循环多进制LDPC码(QC-LDPC)校验矩阵的构造以及最小和译码算法的原理,然后在高斯白噪声信道(AWGN)中,用Matlab了仿真不同条件下LDPC码的译码性能,比较分析了影响多进制LDPC码译码性能的因素。     

基于WiMax的LDPC码性能研究

WiMax（全球微波互联接入）是一种基于IEEE 802.16标准的无线宽带接入城域网技术,它能提供面向互联网的高速连接,数据传输距离达50 km,具有QoS保障、传输速率高、业务丰富多样等优点。WiMax在信道编码方式中增加了LDPC（低密度奇偶校验）码。文中对WiMax中LDPC编码算法和译码算法进行了深入研究,用C语言实现了多种码长和码率的LDPC编译码仿真,其中编码采用IEEE 802.16e-2005提供的方法,译码采用BP（置信传播）译码算法。仿真结果显示WiMax的LDPC码具有优异的编译码性能。     

CCSDS标准LDPC部分并行译码器实现

针对CCSDS标准中近地通信的LDPC码,为了提高准循环低密度奇偶校验（QC-LDPC）译码器的吞吐率和资源利用率,设计实现了一种低复杂度高速并行译码器。译码器整体采用流水线结构,通过改进校验节点与变量节点的更新方式,在不增加运算复杂度的情况下使信息处理所消耗的时间更短,压缩单次迭代所需时间,提高了译码器的吞吐量。以现场可编程门阵列（FPGA）作为实现平台,仿真并实现了基于归一化最小和算法的（8176,7154） LDPC译码器。结果表明,当译码器工作频率为200 MHz、迭代次数为10次的情况下,译码吞吐量可达到160 Mbit/s,满足大多数场景的应用需求。     

基于PEG算法的准循环扩展LDPC码构造

推导证明了准循环结构的LDPC码(low-density parity-check code)一致校验矩阵与其对应Tanner图环结构之间的一些重要关系.在此基础上提出了一种基于PEG(progress edge growth)算法的准循环扩展LDPC码构造算法,利用PEG算法产生基矩阵,再对基矩阵进行准循环扩展.该扩展算法可以在不改变基矩阵度分布比例情况下,有效消除基矩阵中的短环.仿真结果表明,在码长相同、码率和度分布近似情况下,新算法得到的码在经典BP和MS译码算法下性能不亚于PEG等方法构造的码.通过对比分析认为,在给定度分布的情况下,优化设计的环结构可明显改善译码性能,此算法利用准循环码环结构交叠较少特点,较好地实现了编码复杂度和译码性能之间的统一.     

基于原型图的QC LDPC码构造研究

本文提出了基于原型图的准循环LDPC(Low-Density Parity-Check)码代数构造方法。在该构造方法中提出了θ和Dumbbell两类子图的概念,通过对原型图做复制-变换操作,得到大girth的LDPC码。仿真结果表明,采用和积译码算法对构造出的LDPC码进行译码,在AWGN信道下相比于2/3卷积码来说可以取得明显的编码增益。     

基于PEG算法的准循环LDPC码构造方法研究

PEG算法,即逐步边增长算法,是一种基于Tanner图构造LDPC码的方法,研究表明该方法构造的LDPC码具有优 异的纠错性能.在PEG算法的基础上,本文提出了一种准循环LDPC码的构造方法.仿真结果表明,所提出的方法构造的LDPC码与用原始PEG算法构造的随机LDPC码具有几乎相同的优异性能,而且由于准循环特性,用本文提出的方法编译码更简单,可以通过反馈移位寄存器来实现.此外,码率更易于调整.     

数字电视地面广播标准中准循环LDPC码的编码方法研究

在数字电视地面广播国家标准中的前向纠错编码（FEC）部分,采用BCH码和LDPC码进行级联的编码方案。本文给出了国家标准中准循环LDPC码的参考编码算法,探讨了该码对应的生成矩阵特点及编码步骤,编程实现了编译码算法,并进行了仿真,结果表明国标中的准循环LDPC码在AWGN信道中极低信噪比情况下仍具有较好的纠错性能。     

LDPC码在TFU—OFDM下行链路中的应用研究

TFU—OFDM技术为时频域联合的0FDM技术,通过采用PN序列和导频联合进行信道估计可以取得更好的抗干扰能力和误码率性能。LDPC码是最接近shannon极限的信道编码,针对准循环的LDPC码,分析了不同的译码方式,并对归一化最小和译码算法下系统误码率性能进行了研究,得到了校正因子和迭代次数的最佳值;另对联合LDPC码的TFU-OFDM系统进行不同码率和星座映射方式下的系统性能评估。     

基于DSP的LDPC码通用快速编码器设计

针对CCSDS 131.1-O-2中给出的一类适用于深空通信的准循环LDPC删余码进行研究,分析了两种常见的编码算法的复杂度,改进了"贪婪算法",并提出了一种新的矩阵压缩方法,该方法较大地降低了编码复杂度,并且适用于所有LDPC码。最后,基于TMS320C6416 DSP平台,在两种编码算法下实现了LDPC码的高速编码,最高编码速率可达100 Mbit/s。     

一种低码率的LDPC码在LTE-A中的性能研究

本文通过分析LTE-Advanced系统中准循环LDPC码校验矩阵的构造方法,在不改变母码矩阵的基础上,采用一种灵活的扩展方法,构造了一种低码率的LDPC码。采用一种很实用的编码算法和差分译码算法,在MATLAB仿真平台下,比较了这种LDPC码和Turbo码的性能。结果表明：在短码情况下,这种LDPC码在低信噪比下性能略低于Turbo码,但随着信噪比的增加,LDPC码性能优于Turbo码;在长码情况下,LDPC码的性能明显优于Turbo码。为LTE-Advanced系统的信道编解码器的硬件设计提供了一套有效的编译码算法方案,具有较好的实用价值。     

光正交码在LDPC码中的应用性能分析

主要分析LDPC（低密度奇偶校验）码日矩阵不同构造的译码性能,通过在4／5码率、990码长、AWGN（加性高斯白噪声）信道、BP（置信传播）译码算法条件下,先采取随机构造的方式进行仿真分析,然后将光正交码的概念引入H矩阵的设计,并进行相应的改进,通过计算机仿真,发现通过光正交码改进H矩阵构造设计的LDPC码不仅性能优于随机构造的LDPC码,而且还具有循环结构。