Polar码SC译码算法的量化问题

为了在数字芯片上以低硬件复杂度实现Polar码的译码算法,对Polar码连续消除( SC)译码算法接收符号和SC译码输入的初始比特对数似然比( LLR)的量化问题进行了研究.分析了接收符号量化区间和量化比特数对Po-lar码SC译码性能的影响.对译码输入初始LLR,从均匀量化和非均匀量化两方面,并对非均匀量化采用了归一化非均匀量化和小数非均匀量化2种方式,分析了初始LLR的量化对Polar码SC译码性能的影响.仿真结果表明,分别对接收符号和初始LLR采用区间[-4,4]和区间[-20,20]上的6 bit均匀量化,就可以使Polar码SC译码算法的误比特率( BER)性能损失在小于0.1 dB的同时,具有更简单的硬件实现复杂度.     

Turbo空时分组码系统信道编译码方法

为抵抗无线通信信道的选择性衰落以及提高系统的通信质量，提出了一种多发射天线多接收天线系统的信道编译码方法.Turbo 空时分组码系统的译码算法综合了2种码字的译码算法.采用多发射天线的系统结合空时分组码（STBC）码字矩阵和无线通信信道特性，推导了Turbo码译码过程所需的对数似然比（LLR）；采用多接收天线的系统将各天线计算所得的对数似然比最大比合并（MRC）再进行迭代译码.仿真结果表明，Turbo空时分组码系统能够综合Turbo码的编码增益和空时分组码的分集增益，编译码复杂度不高，性能优异；在同等条件下，此译码算法所需信噪比优于基于最小欧式距离的译码算法近0.5 dB.     

基于遗忘系数的LDPC译码算法研究

长LDPC码的Tanner图中通常没有环路,此时LLR BP译码算法是性能最优的软判决译码算法。而短LDPC码的Tanner图中通常存在环路,因此变量节点之间的信息就不再相互独立,这时LLRBP译码算法的译码性能就会下降。针对短LDPC码的特点,提出一种改进型LLR BP译码算法,利用遗忘系数来计算该算法中的参数。仿真结果表明,与LLR BP译码算法、Normalized BP译码算法以及Offset BP译码算法相比,改进型LLR BP译码算法能够在降低算法复杂度的同时提高环路存在情况下的LDPC译码性能。     

有环LDPC码的改进型LLR BP译码算法

长LDPC码的Tanner图中通常没有环路,此时LLR BP算法是性能最优的软判决译码算法。而短LDPC码的Tanner图中通常存在环路,因此变量节点之间的信息就不再相互独立,这时LLR BP算法的译码性能就会下降。提出一种改进型LLR BP算法,利用概率论和最小均方误差准则来计算该算法中的参数。仿真结果表明改进型LLR BP算法比LLR BP译码算法、Normalized BP算法以及Offset BP算法具有更好的LDPC译码性能。     

Turbo码译码算法在频率选择性信道中的修正

分析了宽带DS／CDMA系统在多径瑞利信道中的性能,针对多径频率选择性信道对Turbo码译码提出了修正算法——由Rake接收输出经最大比例合并等处理后的信号,除以信道幅度参数α^m_i的平方之和,以高斯分布计算Turbo码译码的γ函数,并进行Turbo码译码.系统仿真显示,该修正算法极大地提高了系统的误码性能.     

Turbo码译码算法在多径Nakagami信道中的修正

分析了宽带DS／CDMA系统在Nakagami信道中的性能的基础上, 针对Nakagami信道对Turbo码译码提出了修正算法——由Rake接收输出经最大比例合并等处理后的信号、 除以信道幅度参数α^m_i的平方之和、 以高斯分布计算Turbo码译码的γ函数、 进行Turbo码译码.     

低复杂度极化码SCL译码算法

极化码的串行抵消列表(SCL)译码的逐次逐比特进行判决过程与路径度量值的计算筛选过程是整个译码系统复杂度与延迟的主要来源.在分析现有SCL及多比特判决译码的优缺点基础上,针对SCL译码造成的译码系统复杂度高和延时大的问题,将每组多比特码字(多个独立信道)视作一个整体,并在译码时通过信道合成构造为一个虚拟多比特信道,从而可以对多比特码字进行同步传输并根据信道递归公式进行同步判决译码.由此基于SCL译码的码树构造提出一种构造多比特虚拟信道的SCL译码算法,并结合设置译码码树节点阈值减少码树节点分裂次数的方法进一步增强了上述算法.在AWGN信道下的分别对虚拟2、4和8比特信道SCL译码的误码率及误帧率性能进行仿真.仿真结果表明在虚拟8比特信道情况下,预设阈值S=30时的译码性能接近传统SCL算法,且总历经节点数降低了63.7%,总加法次数是8比特同时判决译码算法的17%.此算法降低了译码算法的计算复杂度及硬件存储复杂度,更适合于硬件实现,具有一定的实用价值.     

基于多元LDPC码的多用户协作方案

与Turbo码相比,多元LDPC码有更好的waterfall和error floor性能。该文将多元LDPC码应用于译码转发协作系统中,提出基于中断概率的多用户协作方案。各用户通过判断自己与信源节点间的信道是否发生中断,决定是否作为中继。若没有发生中断,用户先对接收到的信息进行译码,再采用多元LDPC码重新编码后发送至目的节点。仿真结果表明,当误比特率(BER)为10-4时,相比于随机协作方案,该方案在高斯信道下可获得0.3 dB的性能改善,在瑞利衰落信道下可获得0.4 dB的性能改善。     

LDPC码偏移最小和译码算法中量化问题的研究

为改善低密度奇偶校验(LDPC)码的量化译码算法的译码性能,提出了一种改进的4比特量化偏移最小和(OMS)译码算法.改进的OMS译码算法中对接收信号和后验信息进行了量化处理.仿真实验表明,在高信噪比情况下,与接收信号4比特量化相比,改进的量化OMS译码算法可以降低误码率.     

简单高效的LDPC码加权比特翻转译码算法

现有的两种低密度奇偶校验(LDPC)码加权比特翻转(WBF)译码算法虽然具有较低的实现复杂度,但纠错性能并不理想。该文基于对两种WBF算法的物理意义和它们之间内在联系的详细理论分析,提出一种可靠度外信息修正(ERA)方案。该方案显著提高了现有两种低复杂度译码算法校验方程可靠度的准确性,进而提高了翻转效率。仿真结果表明,在AWGN信道条件下,ERA方案能显著提高现有两种WBF算法的译码性能,获得显著译码增益,从而实现了译码复杂度和性能间的良好折中。     

有限长LDPC码的打孔方案设计

提出了一种有限长低密度校验码(LDPC码)的打孔方案。该方案以使码的平均girth最大化为准则，确定了打孔位的选取方法。仿真结果表明，与随机选取码位的方法相比得到了性能增益，降低了有限码长的误码地板，解决了LDPC码在实际系统应用中的打孔问题。     

面向5G的递增冗余HARQ传输方案研究

针对原有固定重传起始位置方案所存在的问题,基于第5代移动通信系统（5G）的混合自动重传请求（HARQ）传输策略,提出了一种重传位置灵活可变的动态低密度校验码递增冗余HARQ传输方案.与5G标准中的现有方案相比,在每次传输长度相同的情况下,该方案具有较低的译码复杂度和译码时延.仿真结果表明,所提出的方案在不同初传码率和不同调制方式下比5G现有方案均有一定的性能提升.     

利用空间耦合LDPC码的双向软信息中继方案

为研究低信噪比区域中继节点解码过程的误差影响,提出一种基于空间耦合低密度奇偶校验(SC-LDPC)码的双向软信息中继方案,以及一种精确度更高的模型以描绘软符号上的残留噪声特征.提出的方案在目的节点使用了一个预先计算的查找表,使得残留噪声比例因子和软误差方差的计算更加简便.与以往的软噪声建模技术相比,提出的方案降低了信令开销.另外,为修正目的节点处的等效噪声方差,引入了方差修正因子.仿真结果表明:与其他同类方案相比,提出的中继方案在误比特率方面取得了明显改善.     

基于自适应分割和非规则LDPC的图像编码

为了提高图像在无线信道上的传输效率和抵御误码的能力，提出了一种基于自适应分割和非规则低密度奇偶检验（low-density parity check, LDPC）码的联合信源信道编码（JSCC）方案.针对自适应分割能够把图像分割成不同重要级别的图像子块、非规则LDPC中高度数的比特节点比低度数比特节点有更强的纠错能力的特点，研究了把自适应图像分割和非规则LDPC结合起来的联合信源信道编码的算法；自适应分割后不同重要性级别的图像子块，采用非规则LDPC编码，获得了不等错误保护（unequal error protection, UEP）. 仿真结果表明,该方案能够显著地提高无线图像的传输质量和传输效率，与采用等错误保护（equal error protection, EEP）策略的JPEG图像相比，在信噪比Eb/N0=1.6 dB时，重建图像的峰值信噪比(PSNR)有17.78 dB 的改善.     

基于因子图的SCMA和LDPC联合检测和译码

稀疏码分多址（SCMA）和低密度奇偶校验码（LDPC）是未来移动通信系统中重要的多用户接入和信道编码备选方案。针对SCMA多用户检测性能不理想的问题,该文提出了基于因子图的SCMA和LDPC联合检测和译码方案（JDD）,利用LDPC译码的外信息辅助SCMA的多用户检测,仿真结果表明,JDD方案能够获得显著的SCMA检测和LDPC译码性能增益,并使得译码性能逼近理想的单用户传输系统。为了实现算法性能与复杂度之间的折中,该文还提出了基于Jacobi对数近似和消息阻尼（Damping）技术的低复杂度联合检测和译码方案（RC-JDD）,仿真和复杂度分析结果表明RC-JDD方案能够在保证译码性能的同时显著降低算法复杂度。     

基于LDPC码不等错误保护特性的MIMO系统设计

针对多个传输天线的矩阵调制,运用高斯近似研究低密度奇偶校验码（LDPC）的不等错误保护（UEP）特性,提出了一种结合矩阵调制和非规则LDPC码UEP特性的系统设计方案。方案中度大的节点映射到差异化模式传输,度小的节点映射到空间多路模式传输,对重要比特提供更多的保护,相比随机映射方式获得了更显著的吞吐量增益。仿真分析表明,提出的方案与最优映射结果具有良好的一致性。     

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．     

An Enhanced LDPC Coded Partial Incremental Redundancy HARQ Scheme

An enhanced scheme is proposed for high code rate low density parity check （LDPC） coded partial incremental redundancy （PIR） hybrid automatic repeat request （HARQ）. It employs the unequal error protection （UEP） technique for incremental redundancy bits and uses the constellation rearrangement （CoRe） technique for information bits in retransmissions so as to reduce the reliability variances of all encoded bits after soft combining. Simulation results show that the proposed scheme applies to both regular LDPC and irregular LDPC cases and can efficiently improve frame error rate （FER） performance and throughput performance.     

基于随机交织的分布式信源编码的实际设计

提出一种基于低密度奇偶校验（LDPC）码和随机交织器的对称Slepian-Wolf编码的实际设计方案.与已有方案不同,该方案对于具有相同速率的信源节点可以采用相同的LDPC编码器,只须通过不同的随机交织器就可以进行区分,使得系统的实现复杂度明显降低,尤其是在节点数量较大的情况下.该方案运用渐进边增长（PEG）算法对LDPC码的Tanner图进行优化,而在译码端利用信源之间的相关性进行联合迭代译码.在2、3个相关信源以及单个信源的特殊情形下的仿真结果表明,对于相关的非均匀信源,该方案在性能上优于已有方案.