多元LDPC码的动态扩展最小和译码算法

多元LDPC码采用扩展最小和(EMS)算法进行译码时,若消息向量长度取值过小,则性能相对其采用多元和积算法(QSPA)有很大损失．针对该问题,提出了一种动态扩展最小和(D-EMS)译码算法．首先,基于Monte Carlo方法研究了消息向量中有效似然值在各GF(q)符号间的分布,得出随着译码迭代次数的增加,有效似然值逐渐集中于少部分符号．因此,D-EMS译码算法先将消息向量长度设为n_m1,一定迭代次数后再将其截短为n_m2,这样译码复杂度可得到有效降低．同时,为了降低译码器实数比较运算复杂度,D-EMS算法校验节点基本步骤采用检泡(BC)算法．复杂度分析和仿真结果表明,在合理的参数设置下,D-EMS算法在有效降低EMS算法译码复杂度的同时,其性能在AWGN和Rayleigh衰落信道下均逼近相应EMS算法,因此可有效应用于基于多元LDPC码的实际通信系统．     

LDPC码的分层类拟合修正最小和译码算法

低密度奇偶检验码（LDPC）是一种广泛使用的信道编码,尤其在长码时性能更佳。与编码相对应的便是译码,起初LDPC译码算法的复杂度很高,因此在最小和（MS）译码算法中为了降低算法的复杂度,采用了近似运算,虽然有效地降低了算法的复杂度,却牺牲了部分的误码性能。针对这一现象,本文在最小和译码算法的基础上,再一次作出近似运算,提出类拟合修正最小和（CFMMS）译码算法。该算法会根据MS算法中的非线性函数构造出一种类拟合函数,可以对不同阈值内的变量节点信息作出不同的处理,尽可能实现对校验节点更新过程的准确补偿,使得到的结果更加接近于置信传播算法;在此基础上,应用分层式调度策略,提出一种分层类拟合修正最小和（LCFMMS）译码算法,改变了节点信息的更新顺序,提升了迭代更新中节点信息的可靠度,使得译码的收敛速度得以提升,同时节省了存储空间。仿真和数值结果表明,该文提出的译码算法在一定程度上提升了误码性能,且运算复杂度低、译码收敛速度快。     

基于自纠正最小和的LDPC译码改进算法

针对低密度奇偶校验码(LDPC)中非零元素含量较低,导致在译码过程中存在节点信息可靠度判定不够准确的问题,本文提出了一种基于自纠正最小和的LDPC译码改进算法。分析置信传播(BP)译码算法的迭代规律,利用最小和算法的第一最小值和第二最小值设置变量节点信息的修正阈值,改进自纠正最小和算法。采用次序统计量理论获取与两个最小值对应的归一化因子,阻止不可靠变量节点信息在迭代译码过程中的传递扩散。仿真结果表明:在误比特率为10^-5时,该算法可获得约0.2 dB的译码性能增益,平均迭代次数最多可降低18.2%,证明所提算法可有效提高译码性能和迭代收敛性能。     

新的高效LDPC码的译码方法

对于LDPC码的译码算法——和积算法,提出了一种新的基于差分的译码算法,其主要思想是：在LDPC码的二部图上所传递的消息是概率的差分值,而对于校验节点和消息节点的更新都是在特定的加法域中进行. 针对校验节点的更新,还可以选择若干个绝对值最小的差分值进行运算,以进一步降低复杂度. 与传统的基于对数似然比的译码方法相比,新算法的计算复杂度有很大降低,而译码性能和收敛速度没有明显损失.     

论坛数据形式化表示技术研究

介绍了TPC（Turbo Product Code）译码的基本原理,及其基于软输入软输出（SISO）的Chase2算法的传统译码步骤。结合软译码的基础理论,通过分析码字在AWGN信道中的传输特点得到码字判决的自适应门限,并提出了一种基于可靠性度量的自适应错误图样参数的改进算法。仿真结果表明,与传统的TPC译码算法相比较,改进算法降低了误码率,减少了运算复杂度。     

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。     

机载RISC FPU中基本算术运算算法研究与实现

根据实际科研工作的需要，进行浮点部件ＮＲＳ ＦＰＵ中基本算术运算算法的研究与实现，对完成指数和尾数加减的回绕进位法器算法进行了详细分析。同时，对尾数乘运算的改进ＢＯＯＴＨ算法进行改造，改进了ＢＯＯＴＨ的译码表，在ＢＯＯＴＨ译码过程中省掉了数据符号位的保存和参与，简化了乘运算实现的逻辑复杂度。最后，提出了新的扩展ＧＯＬＤＳＣＨＭＩＤＴ算法，有效减少ＧＯＬＤＳＣＨＭＩＤＴ算法的乘运算次数，提高了运算速     

LDPC码的并行译码算法

基于低密度校验(LDPC)码置信传播译码算法,综合译码性能、复杂度和延时,提出了低复杂度并行译码算法. 该算法通过对校验节点传递给比特节点的信息进行有效简化,使计算复杂度接近“最小和”算法. 仿真结果表明,其性能与置信传播算法非常接近.     

LDPC码量化和积译码的高效实现

提出了一种改进的高效量化和积算法(sum-product algorithm,简称SPA)．该算法只涉及加减法、比较和查表运算,并且每轮迭代译码的运算次数少于前／后向算法,从而大大降低了计算复杂度和硬件实现难度．同时,文中还基于这种改进的量化SPA,对采用不同量化方案时LDPC码在AWGN信道下的译码性能进行了仿真．仿真结果表明采用低阶均匀量化时译码性能已经非常接近连续译码．     

结构化LDPC码的改进比特翻转译码算法

为提高结构化低密度奇偶校验码的硬判决比特翻转译码算法的性能,提出了一种极低复杂度的改进比特翻转译码算法.该算法利用信道输出序列的幅度将硬判决比特分成两组,在每轮迭代中,利用两个译码门限对多个比特进行翻转,降低了每次翻转比特时发生错误的概率,在加快译码收敛速度的同时实现了译码性能的提高;并且该算法仅在迭代前需要实数运算,而在每轮迭代中只需逻辑运算即可,复杂度极低.仿真结果表明,该算法以极低的复杂度获得了较快的译码收敛速度和优异的译码性能.     

一种动态自纠正最小和LDPC码的译码算法

针对低密度奇偶校验（LDPC）码的译码算法复杂度和译码性能的均衡,为了提高译码算法的可靠性和适用性,在自纠正最小和（SCMS）算法的基础上,提出了一种动态自纠正最小和（DSCMS）算法.该算法在迭代译码的过程中,根据变量节点消息设置阈值,明确了SCMS算法中对消息可靠性的判断,提高了算法的误码特性和收敛特性.仿真结果表明,所提出的DSCMS算法的误码性能和收敛性能都要优于SCMS算法及其改进算法.当编码效率为1/2时,DSCMS算法与SCMS算法相比,最多能降低7.15%的迭代次数.     

改进的Polar码的最小和译码算法

提出了改进Polar码的最小和译码算法,修正了最小和译码算法中的节点更新公式,即利用分段线性函数来逼近置信度传播译码算法中的函数lncosh（x）.相比于最小和译码算法,改进的算法在增加少许复杂度的情况下,增强了译码性能.相比于置信度传播译码算法,该算法在几乎不损失性能的情况下,大大降低了算法的计算复杂度,更易于硬件实现.该算法是基于最小和算法和置信度传播算法提出的,是在复杂度和性能上的一种折中.仿真结果表明,改进的最小和译码算法与置信度传播译码算法的性能几乎相同,比最小和译码算法的性能好.     

基于混沌理论的SCCPM联合迭代解调译码算法

针对DVB-RCS2下行链路物理层中定义的串行级联连续相位调制信号迭代检测中存在的系统复杂度高、低信噪比条件下收敛性较差的问题,从匹配滤波器组和迭代译码两方面对系统进行改进,提出了一种基于混沌理论的联合迭代解调译码算法。该算法利用修正高斯小波结合延迟反馈控制法,有效抑制了迭代译码中暂态混沌对系统性能的影响,改善了系统在低信噪比条件下的收敛性,同时减少了迭代译码的次数;为了进一步解决计算迭代译码中的码字先验信息需要大量匹配滤波器的问题,该算法使用截断小特征值法对匹配滤波器组进行化简,在实际应用中仅使用4个匹配滤波器即可满足要求。仿真结果表明,本文所提算法与传统算法相比,可以有效的降低系统复杂度,同时具有良好的迭代收敛性。     

RA码译码简化算法的研究

RA码BP译码算法，可以实现线性时间译码，然而具有较高的复杂度。为了便于硬件实现，首先提出将最小和算法应用于RA码，然后对最小和算法进行了改进，提出了归一化算法和偏移算法，使循环译码算法在复杂度和性能之间取得了较好的折衷。仿真结果表明：归一化算法和偏移算法复杂度低，性能接近BP算法。     

圆形直方图Otsu迭代阈值分割算法

为了降低基于颜色空间H分量的圆形直方图阈值分割算法的复杂度,提高分割效果,基于高效圆形直方图Otsu法,将线性Otsu迭代算法扩展至圆上,提出圆形直方图Otsu法的线性均值迭代算法和线性均值嵌套式迭代算法.实验结果表明,所提的两个迭代算法在有效提取目标的同时降低了时间复杂度.     

适用LDPC码的基于最小均方误差准则的改进译码算法

提出了一种适用于LDPC码的基于最小均方误差准则的UMP BP-based改进译码算法。该算法结合了两种UMP BP-based改进译码算法(normalized UMP BP-based译码算法和offset UMP BP-based译码算法)的处理方法，并基于最小均方误差准则得到相应的归一化因子和偏移量因子。仿真结果表明，当使用码长为1008，码率为1/2的(3,6)规则LDPC码时，所提算法和上述两种算法相比，在BER=10-6时，可以节省0.03dB。     

一种改进的多元LDPC译码算法

为解决多进制LDPC码基于FFT-BP译码算法不利于硬件实现的问题,提出了一种改进算法:利用对数运算,将乘法运算变换成对数域上的加法运算,从而降低复杂度,便于硬件实现。对该算法在高斯白噪声信道,基于GF(4)有限域、码率0.5的规则LDPC码(486,972)进行了仿真分析。结果显示:改进的FFT-BP译码算法相对传统的FFT-BP译码算法,在误码性能上损失极小(当误码率10-4时,信噪比损失大约0.07dB)情况下,能够使译码算法硬件复杂度得到较大的改善。     

基于偏移量和归一化的改进型TPC译码算法研究

Turbo乘积码(Turbo Product Codes,TPC)能够在接近Shannon极限的低信噪比情况下,获得较低的误码率。但是TPC译码算法的硬件电路复杂,虽然最小和译码算法能够简化TPC译码算法,但它是以牺牲译码性能为代价的。为了让译码算法在复杂度和译码性能之间取得较好的折衷,根据似然概率,通过引入偏移量参数和归一化参数,提出基于偏移量和归一化的改进型TPC译码算法。仿真结果表明,与TPC译码算法、最小和译码算法相比,基于偏移量和归一化的改进型TPC译码算法能够在降低算法复杂度的同时保持良好的译码性能。     

空间调制信号的低复杂度球形译码算法

为进一步降低球型译码算法(SM-SD)的复杂度,同时不影响算法的误比特性能,提出一种SM-SD算法,采用了不同于目前存在的SM-SD算法的复变量实数化方式,具有独特的搜索树结构,搜索树的相邻两层相互独立.分析了新算法的原理及搜索过程,通过矩阵运算理论分析了几种SM-SD算法的运算复杂度,然后在不同的空间调制系统中对SM-SD算法的误比特性能和运算复杂度进行仿真.理论分析和仿真结果表明:新算法的性能接近于最大似然算法,运算复杂度低于已有的各种类型的球型译码算法,因此更加适合于检测空间调制信号.     

基于最小均方误差的改进型IRA译码算法研究

IRA码的译码通常是利用BP译码算法来实现的,但是BP译码算法的硬件电路复杂。虽然最小和译码算法能够简化BP译码算法,但它是以牺牲性能为代价的。为了让译码算法在复杂度和译码性能之间取得较好的折衷,根据最小均方误差准则,提出一种改进型IRA译码算法。仿真结果表明,与BP译码算法相比,改进型IRA译码算法能够在降低算法复杂度的同时保持良好的译码性能,与最小和译码算法相比,改进型IRA译码算法的复杂度几乎不变,但译码性能得到了明显地提高。