不规则LDPC码的密度进化方法及其门限值确定

该文针对不规则LDPC码阐述密度进化原理,比较分析了具体算法的特点与应用。对离散密度进化和高斯近似算法进行了仿真分析,寻找到一些好的分布对。这对促进LDPC码以及其它现代高效纠错码的理论分析和应用研究具有重要指导意义。     

Performance evaluation of multicast relay network using LDPC and convolutional channel codes along-with XOR network coding

In this paper,we have compared the performance of joint network channel coding(JNCC) for multicast relay network using low density parity check(LDPC) codes and Convolutional codes as channel codes while exclusive or(XOR) network coding used at the intermediate relay nodes.Multicast relay transmission is a type of transmission scheme in which two fixed relay nodes contribute in the second hop of end-to-end transmission between base transceiver station(BTS) and a pair of mobile stations.We have considered one way and two way multicast scenarios to evaluate the bit error rate(BER) and throughput performance.It has been shown that when using XOR network coding at the intermediate relay nodes,the same transmission becomes possible in less time slots hence throughput performance can be improved.Moreover we have also discussed two possible scenarios in the proposed system model,in which both diversity and multiplexing gain has been considered.It is worth notifying that BER and throughput achieved for LDPC codes is better than Convolutional codes for all the schemes discussed.     

高阶调制系统下LDPC码优化设计

为了提高编码调制系统的整体编码增益,提出一种高阶调制系统下LDPC码的度分布优化方法.根据高阶调制符号中不同比特的误比特特性,将调制符号所经历信道建模为一组对称二进制输入加性高斯信道.在此基础上,推导了高阶调制系统下LDPC码高斯近似密度进化分析方法,并得到译码收敛条件.结合度分布约束关系及译码收敛条件,提出高阶调制系统下LDPC码的度分布优化问题及差分进化实现方法.仿真结果表明,设计的LDPC码在高阶调制系统中的渐进性能和误码性能优于基于比特优化映射的编码调制方案.     

基于FFT-BP算法的多元域LDPC码译码器设计与FPGA实现

GF(q)域上的LDPC码是二进制LDPC码的扩展,它具有比二进制LDPC码更好的纠错性能。FFT-BP算法是高效的LDPC码译码算法,本文在GF(4)域上探讨该算法的设计与实现。本文的创新之处在于,根据FFT-BP算法的特点设计了一种利用Tanner图进行信息索引的方式,简化了地址查询模块的设计。实验表明,在归一化信噪比为2.6dB时,译码器的误码率可达到10-6。     

基于差分进化的非规则LDPC码分布对优化

讨论了基于差分进化的非规则LDPC码分布对优化方法。在分布对的优化搜索过程当中,联合使用了差分进化算法(EA)与密度进化算法,并对这种联合技术的实现方法和约束条件处理做了研究。用密度进化算法作为差分进化算法的目标函数,优化搜索出了一组AWGN信道下好的非规则LDPC码分布对,且计算出了各分布对的近似门限值。该方法充分利用差分进化算法的健壮性、有效性以及搜索结果全局最优的特点,是一种有效的好LDPC码搜索技术。     

半双工中继信道下联合LDPC码设计

为了提高解码前传半双工中继通信系统的编码增益,提出了一种联合LDPC码编码结构及其度分布优化方法。该结构视信源和中继子码为联合LDPC码的一部分,目的端根据从信源和中继接收的消息进行联合译码,同时获得信源和中继的信息。为了分析联合LDPC码的渐进性能,推导了AWGN信道下联合LDPC码的高斯近似密度进化算法。结合译码收敛条件和度分布约束关系,提出联合LDPC码的度分布优化问题。仿真结果表明：联合LDPC码的渐进性能及误码性能优于BE-LDPC码和独立处理（SP）码。     

解码前传半双工中继信道下协作LDPC码设计

为逼近解码前传半双工中继信道容量,该文提出一种协作LDPC编码结构及度分布优化方法。与双层删除LDPC码不同,该结构将中继校验比特视为协作LDPC码的一部分,目的端利用从信源和中继接收的消息进行联合译码获得信源信息。为了分析协作LDPC码性能,拓展传统外信息转移(EXIT)图,推导了基于消息错误概率的双层EXIT图噪声门限分析方法。在此基础上,提出了协作LDPC码度分布优化方法,采用差分进化算法搜索了一组具有最大噪声门限的协作LDPC码。实验仿真证明,与双层删除LDPC码相比,协作LDPC码的性能得到了不同程度的改善。     

一种优化Girth分布的准循环LDPC码设计方法研究

在准循环LDPC码的构造中,校验矩阵拥有尽可能好的girth分布对于改善码的性能有着重要的意义。该文提出了构造准循环LDPC码的GirthOpt-DE算法,优化设计以获得具有好girth分布的移位参数矩阵为目标。仿真结果表明,该文方法得到的准循环LDPC码在BER性能和最小距离上均要优于固定生成函数的准循环LDPC码,Arrary码和Tanner码,并且使用上更为灵活,可以指定码长,码率及尽可能好的girth分布。     

一种低译码复杂度的Turbo架构LDPC码

针对低密度奇偶校验(LDPC)码较大的译码复杂度和RAM占用,该文提出了一种低译码复杂度的Turbo架构LDPC码并行交织级联Gallager码 (Parallel Interleaved Concatenated Gallager Code,PICGC)。该文给出了PICGC的设计方法和编译码算法,并分析比较了PICGC译码器与LDPC译码器所需的RAM存储量,推导出RAM节省比的上界。理论分析和仿真结果表明,PICGC以纠错性能略微降低为代价,有效地降低译码复杂度和RAM存储量,且译码时延并未增加,是一种有效且易于实现的信道编码方案。     

不规则LDPC码度分布的优化设计研究

针对非规则LDPC码的度分布优化,研究了差分进化算法,并利用差分进化算法得到了最大门限的度分布序列,同时在AWGN信道下,通过高斯近似方法得到了在该度分布对下的较精确的LDPC译码门限。通过仿真发现,在改进后的优化算法中的度分布对得到了更高的门限值。同时高斯近似还能应用到其他高效纠错码,对现代高效纠错码具有重要的指导意义。     

LDPC码及其应用

先在阐述几种LDPC编码的基础上分析了多进制LDPC编码优点;接着介绍作为解释LDPC码和积译码算法的因子图;最后分析了LDPC码的优势以及它在通信领域中应用的可行性。     

LDPC码译码器的设计与实现

由于传统的LLR BP译码算法不易于FPGA实现,为了降低实现复杂度,采用一种改进的LLR BP译码实现方法,设计了一种码长为40、码率为0.5的规则LDPC码译码器,并完成了FPGA仿真实现.仿真和综合的结果表明,所设计的译码器吞吐量达到15.68 Mbit/s,且译码器的资源消耗适中.     

中长帧非规则LDPC码译码器的FPGA实现

LDPC(低密度奇偶校验码)是一种优秀的线性分组码,是目前距香农限最近的一类纠错编码。与Turbo码相比,LDPC码能得到更高的译码速度和更好的误码率性能,从而被认为是下一代通信系统和磁盘存储系统中备选的纠错编码。简要介绍了适于硬件实现的LDPC码译码算法,并基于软判决译码规则,使用Verilog硬件描述语言,在X ilinx V irtex2 6000 FPGA上实现了码率为1/2、帧长504bit的非规则LDPC码译码器。     

窗口大小自适应的空间耦合LDPC码译码算法

空间耦合低密度奇偶校验（Spatially-Coupled Low-Density Parity-Check,SC-LDPC）码具有接近香农限性能,基于置信传播译码算法,窗口译码（Windowed Decoding,WD）能够获得较小延时的同时也存在一定的局限性。为了进一步提高WD的译码性能,对SC-LDPC码的窗口译码算法提出了提前终止译码和动态调整窗口大小相结合的改进方法。该方法监测窗口大小的动态变化及相应窗口的平均迭代次数,通过加性高斯白噪声信道下的仿真分析,与传统窗口译码相比,其误码率降低,且计算复杂度更低。     

突发错误信道下的多元LDPC码设计与性能分析

分析比较了结构化非规则多元重复累计码、Turbo码和二元LDPC码在单突发删除信道和高斯突发深衰落信道上的纠错性能,同时提出了 QLDPC 在突发信道下的两条设计准则。针对突发信道设计了一类扩展型S-QIRA码—S-eQIRA,并在单突发删除信道和高斯突发深衰落信道上进行仿真,仿真结果表明该码字具有较强的纠突发错误能力。     

非规则全分集LDPC码的构造方法

提出一种基于渐进边增长（Progressive Edge．Growth,PEG）算法的非规则全分集低密度奇偶校验（Low—Density Parity—Check,LDPC）码的构造方法。首先根据度分布和码率,对非规则全分集LDPC码中的节点进行度分配;然后对PEG算法中校验节点的选择标准加以约束,生成消除短环的非规则全分集LDPC码;进一步,通过改变局部校验节点剩余度的方法,解决在特殊度分布下算法失效的问题。仿真结果表明,构造的非规则全分集LDPC码在瑞利块衰落信道下能够实现全分集;在码长、码率相同的情况下与规则全分集LDPC码相比,非规则全分集LD—PC码能够获得更高的编码增益。     

在BIAWGN信道下规则LDPC码的设计与仿真分析

LDPC码是一种逼近香农限 ,实现容易 ,系统复杂度低的优秀的线性纠错码。奇偶校验矩阵 H是决定一个 LDPC码性能的关键。本文针对规则 LDPC码 ,提出了两种随机构造 H的方式 :行列都均匀的 evenboth和仅列均匀的 evencol。通过仿真分析发现 ,由 evenboth方式生成的规则 LDPC码性能更好。本文还对规则 LDPC码与卷积码的性能进行了对比 ,证明了规则 LDPC码在中短帧传输下的优异性能。这对 LDPC码投入实际应用具有重要的意义     

Energy Savings in OFDM Systems through Cooperative Relaying

Energy savings in orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems is an active research area. In order to achieve a solution, we propose a new cooperative relaying scheme operated on a per subcarrier basis. This scheme improves the bit error rate (BER) performance of the conventional signal‐to‐noise ratio (SNR)‐based selection relaying scheme by substituting SNR with symbol error probability (SEP) to evaluate the received signal quality at the relay more reliably. Since the cooperative relaying provides spatial diversity gain for each subcarrier, thus statistically enhancing the reliability of subcarriers at the destination, the total number of lost subcarriers due to deep fading is reduced. In other words, cooperative relaying can alleviate error symbols in a codeword so that the error correction capability of forward error correction codes can be fully exploited to improve the BER performance (or save transmission energy at a target BER). Monte‐Carlo simulations validate the proposed approach.     

基于LDPC码的数字音频水印算法研究

论文提出了一种基于低密度奇偶校验(LDPC)码的音频水印算法,对水印进行编码预处理后,采用时域去直流的方法并动态改变水印幅度嵌入水印,其中利用了人耳听觉系统的感知特性,把水印加在人耳感知极限下方。通过仿真实验结果表明,该算法具有较强的鲁棒性和不可感知性,而且在水印检测时不需要原始音频信号。     

数字调幅广播中基于LDPC码的多级编码方案

研究了DAMB系统中基于LDPC码的多级编码方案。首先,设计了MLC分量码的码率,从而给出一种具有自适应特性的以LDPC码为分量码的多级编码方案。提出了基于可靠信息传播的多级译码方案,该方案不会造成信息丢失,且不需要重编码。构造了一组性能优异的非正则LDPC码并在DAMB信道进行了差错率仿真,结果表明基于LDPC码的MLC方案全面优于标准中RCPC/MLC方案。