多码率多边类型LDPC码译码器的设计与实现

提出了一种固定码长的多码率多边LDPC码译码器,该译码器采用对校验比特信息进行间隔删余的算法实现其多码率译码,并设计了一种适合多码率多边LDPC码的部分并行译码结构。基于该结构在FPGA平台上实现了码长为640 bit,码率为0.5～0.8的多边LDPC码译码器。     

基于Min-Sum近似算法的QC-LDPC译码器

由于BP算法中的非线性运算较复杂,实现中通常采用Min-Sum近似简化译码算法.针对译码过程中需要存储大量信息的问题,本文提出了一种基于Min-Sum近似算法的QC-LDPC译码器.通过重新安排Min-Sum近似算法中的运算,并将校验节点信息以一种压缩冗余的形式表示,大大减少了译码器所需的存储空间.针对QC-LDPC码校验矩阵准循环的特性,译码过程中以块为单位对信息进行更新,且可以实现多种消息传递调度策略.为进一步减少存储空间,对变量节点信息采用了非线性量化,根据密度演进理论对量化规则进行了优化.     

基于FPGA的大围数QC_LDPC码的译码器

针对QC_LDPC码的短环对码性能的重要影响,采用了1种围数为8的QC_LDPC码设计。算法首先分别对3个不同的子矩阵进行移位运算,每个子矩阵分别与它们移位后生成的子矩阵共同组合形成1个新的子矩阵,然后再将新生成的3个子矩阵组合成1个矩阵构成基阵,最后将该矩阵转置后用单位矩阵及其移位矩阵随机扩展即可得到所需校验矩阵。根据该校验矩阵的特殊结构,采用分层迭代译码算法,选用Altera公司的Stratix III系列FPGA,实现码率为1/2、码长为3456的正规(3,6)QC_LDPC码译码器的布局布线。     

适用于准循环LDPC码译码器的新型循环移位置换结构设计

循环移位置换单元是准循环LDPC码的部分并行译码器的重要组成部分。该文研究并证明了Reverse Banyan交换结构在实现信息循环移位时各个基本交换单元的连接规律。基于该规律设计了基于可预置选路算法的无阻塞循环移位置换结构。相比Benes交换结构和Reverse Banyan交换结构,提高了信息循环移位交换的速率,且占用较少的硬件资源和面积。最后设计了一个出线转换单元,该单元适用于各种循环移位交换结构。     

高码率LDPC码译码器的优化设计与实现

本文以CCSDS推荐的7/8码率LDPC码为例,提出了一种适于高码率LDPC码译码器的硬件结构优化方法。高码率的LDPC码通常也伴随着行重与列重的比例较高的问题。本方法是在拆分校验矩阵的基础上,优化常用的部分并行译码结构,降低了高码率LDPC码译码时存在的校验节点运算单元(CNU)与变量节点运算单元(VNU)之间的复杂度不平衡,并由此提高了译码器的时钟性能。实验证明,本文方案提供的结构与常用的部分并行译码结构相比,节省硬件资源为41％;采用与本文方案相同的硬件资源而未经矩阵拆分的部分并行译码方案的码速率为本文方案的75％。     

准循环LDPC码的半并行译码器设计

利用准循环LDPC码的结构特点,使用半并行结构的译码器可以实现复杂度和译码速率的有效折中.提出了一种半并行结构的实现方法,并通过FPGA上的实现验证了性能.     

基于二分图的乘积码迭代译码算法

该文给出了由汉明分量乘积码构造广义低密度(GLD)码的一般方法。基于所得稀疏矩阵的二分图,并结合分组码与低密度校验(LDPC)码的译码算法,设计出一种新颖的可用于乘积码迭代译码的Chase-MP算法。由于所得二分图中不含有长度为4和6的小环,因而大大减少图上迭代时外信息之间的相关性,进而提高译码性能。对加性高斯白噪声(AWGN)及瑞利(Rayleigh)衰落信道下,汉明分量 (63,57,3)2 乘积码的模拟仿真显示,该算法能够获得很好的译码性能。与传统的串行迭代Chase-2算法相比,Chase-MP算法适合用于全并行译码处理,便于硬件实现,而且译码性能优于串行迭代Chase-2算法。     

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FPGA的不可分层LDPC码译码器

针对不可分层LDPC码无法采用分层译码算法的问题,设计了一种新型的LDPC码分层译码器。与传统分层译码器的结构不同,新结构在各层间进行并行更新,各层内进行串行更新。通过保证在不同分层的同一变量节点不同时进行更新,达到分层译码算法分层递进更新的目标。选用Altera公司的CycloneⅢ系列EP3C120器件,实现码率3/4,码长8 192的(3,12)规则不可分层QC-LDPC码译码器的布局布线,在最大迭代次数为5次时,最高时钟频率可以达到45.44 MHz,吞吐量可以达到47.6 Mbps。     

一种新的码率兼容LDPC码打孔方案

该文研究码率兼容LDPC码的打孔问题。Ha等人研究LDPC码打孔时提出的Grouping和Sorting方案使低k-SR节点的数目最大化,它相对于随机打孔有了很大增益,但此方案只保证有一个存活校验节点。该文研究多个存活校验节点的作用,提出MSCN打孔方案最大化打孔节点的存活校验节点数。AWGN信道上的仿真结果显示,低码率时MSCN方案具有比Grouping和Sorting方案更为优越的性能。理论推导及实验结果均表明,码率兼容LDPC码打孔时,多个存活校验节点有益于译码性能的提升。     

符合CMMB标准的LDPC解码器设计

根据CMMB中LDPC码校验矩阵的结构特点,提出了一种部分并行译码结构的实现方法,并在Altera的StratixlI-EP2S180F1020C3型FPGA上实现了这种结构.该设计合理利用了LDPC校验矩阵的规律,使用了一种适当的存储器调用的控制策略.在几乎不增加硬件资源的情况下,实现了两种码率的复用.     

基于FPGA有限域构造的QC-LDPC分层译码器设计

针对QC-LDPC码的Tanner图中存在的短环,尤其是4环,对迭代译码性能产生不利影响的问题,寻找到一种有限域乘群构造法,该方法构造的QC-LDPC码的Tanner图中不存在任何4环。基于此方法构造的码长为3 060,码率为的(3,12)规则QC-LDPC码,选用Altera公司StratixII系列的EP2S60F484C4器件,对其实现了分层译码器硬件结构的设计。实现结果表明,在最大迭代次数为5时,时钟频率最高可达35.38 MHz,吞吐量达到92.27 Mbit·s-1。     

一种具有最小距离下界的正则LDPC码的构造

主要提出一种新的计算规则LDPC(low-density parity-check)码的最小距离下界的方法。该方法是基于LDPC码的每个变量节点的独立树进行构造LDPC码。与随机构造的LDPC码和用PEG方法构造的方法比较,这个新的构造方法得到了更大的围长和最小距离下界。在AWGN信道中,在码长N=1 008和N=1 512时进行Matlab仿真,仿真结果表明随着信噪比的增加此方法构造的LDPC码有优异的误码率性能。     

一种估测LDPC码最小距离的方法

由于LDPC码具有译码复杂度低,纠错性能好等众多优点,WiMAX 802.16e标准已将 LDPC 码作为OFDMA物理层的一种信道编码方案.本文采用从最小距离和码重分布的角度来研究LDPC码的纠错性能,深入研究了估计LDPC码距离特性的ANC算法,并利用此算法估测出几组LDPC码的最小距离.结果验证了ANC算法的正确...     

WiMAX中多码率LDPC解码器的设计与实现

针对WiMAX中多码率LDPC码,提出一种多码率LDPC解码器结构,并且在FPGA上实现了该解码器.实验结果表明:该解码器完全可以满足IEEE802.16e标准中多码率的实现要求,而且具有高吞吐率、高性能的特点.     

基于可编程光延时线的光纤CDMA编译码器

本文提出了两种可编程光延时线（ＰＯＤＬ）的实现结构,该结构具有一致性好便于集成等特点。采用ＰＯＤＬ组成了适用于ＦＯ－ＣＤＭＡ全光素数序列码的编译码器,具有较好的实用指导意义     

一种改进的极化码置信译码器

在极化码置信（ BP）译码的因子图中,当承载确定信息的节点的对数似然信息计算错误时,可以被检测到。此时,对于因子图中参与该似然信息计算的节点,引入一个修正参数,以修正该节点承载的信息的对数似然信息。修正参数可以由密度进化的高斯近似算法得到。给出了置信译码原理及相应的改进算法,最后给出了复杂度分析和性能仿真。数据结果表明,在牺牲很小的复杂度的条件下,相比原算法,修正算法能够获得0.2 dB左右的比特信噪比增益。     

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     

卷积码Viterbi译码器的FPGA的设计与实现

给出了一种基于FPGA的切实可行的卷积码Viterbi译码器的实现方案。该方案只需要很少的硬件资源,速度较快。可以很方便地和Turbo译码器结合在单片的FPGA上,并应用于3GPPWCDMA移动通信系统中。     

Complexity‐Reduced Algorithms for LDPC Decoder for DVB‐S2 Systems

This paper proposes two kinds of complexity‐reduced algorithms for a low density parity check(LDPC) decoder. First, sequential decoding using a partial group is proposed. It has the same hardware complexity and requires a fewer number of iterations with little performance loss. The amount of performance loss can be determined by the designer, based on a tradeoff with the desired reduction in complexity. Second, an early detection method for reducing the computational complexity is proposed. Using a confidence criterion, some bit nodes and check node edges are detected early on during decoding. Once the edges are detected, no further iteration is required; thus early detection reduces the computational complexity.