基于BCJR网格的3×3核极化码简化连续消去译码算法

大核矩阵极化码的传统连续消去(Successive Cancellation, SC)译码算法有较高的计算复杂度,采用网格来降低大核矩阵极化码SC译码算法的复杂度。发现了SC译码算法核内部运算和网格的联系,建立了相应的网格替代核内部运算,基于BCJR(Bahl, Cocke, Jelinek, Raviv construction)网格构造出SC核内部运算的最小网格。有效降低了算法计算量。仿真结果表明,3×3核的长度为243、码率为1/2的极化码,相比于直接计算式,运行时间减少了79.14%,节省了14.2%的计算成本。     

MIMO低复杂度空时分组码译码算法研究

研究了空时分组码译码算法的运算简化问题,提出了一种基于最大似然检测的改进空时分组码低复杂度译码算法,并进行了译码性能仿真和运算复杂度对比。本丈提出的改进方法,能够在不影响系统译码性能的基础上,有效地降低空时分组码的译码复杂度,且译码复杂度受调制星座图大小的影响很小。     

一种基于Chase的RS码代数软判决译码算法

为了提高RS码的纠错性能,本文提出了一种基于Chase的代数软判决译码算法,称为Chase-ASD.该算法充分利用了接收比特的可信度信息,但运算复杂度较高.针对该算法运算复杂度高的问题,本文进一步给出了简化的Chase-ASD算法.仿真结果表明,提出的Chase-ASD和简化的Chase-ASD算法均可比原ASD算法提供更多的译码增益.     

瑞利信道下基于广义阈值函数的LDPC译码算法

现存的LDPC译码算法,其节点处理依据主要遵循大数逻辑准则和完全处理准则,对应的阈值参数一般是固定不变的,在性能和复杂度之间的均衡不够灵活.本文首先提出一种广义阈值函数,能应用于大多数基于可靠度的二元LDPC译码算法.通过调整阈值参数,可方便地控制参与迭代处理的节点队列.其次,本文提出一种基于伴随式和星座映射信息的非均匀量化译码算法,可进一步降低复杂度和存储负荷.实验结果显示,在瑞利信道下,本文算法能够在较低的量化比特下获得优良的译码性能;结合广义阈值函数,只有约30%的变量节点参与迭代运算,译码复杂度可显著降低.     

光传输系统中一种分组Turbo码的新颖译码算法分析

基于遗传算法与Chase译码算法的各自优势,提出了一种降低运算复杂度并加快译码速度的新颖分组Turbo码(BTC)译码算法.与传统的Chase译码算法相比,该译码算法降低了译码复杂度且加快了译码速度.仿真分析表明,该算法较传统的Chase译码算法在误码率为10-6时提高了约1.15 dB的净编码增益(NCG),具有良好的纠错性能.因而它是一种适用于光传输系统且实用性较强的新颖BTC译码算法.     

标准低密度奇偶校验码译码算法中量化结构

DVB-S2标准低密度奇偶校验码(LDPC)译码器在深空通信中面临着低复杂度、高灵活性及普适性方面的迫切需求。通过对LDPC译码算法中量化结构的研究,提出一种动态自适应量化结构的设计方法。该方法在常规均匀硬件量化的基础上,提出了修正化Min-Sum译码算法中的数据信息初始化及迭代译码的动态自适应量化结构,解决了DVB-S2标准LDPC码译码时存在的校验节点运算与变量节点运算之间的复杂度不平衡的问题,并由此提高了译码器的译码性能。实验证明,以DVB-S2标准LDPC码中码长为16 200,码率为1/2的为例,提供动态自适应量化结构与常规的均匀量化结构相比,节省硬件资源为4%。此外,动态自适应量化结构支持动态可配置功能,保证了DVB-S2标准LDPC译码器的灵活性及普适性。     

一种自适应快速SSCL极化码译码算法

极化码的简化串行抵消列表(Simplified Successive Cancellation List,SSCL)译码提出了R1(Rate-1)、R0(Rate-0)等多种特殊节点的快速译码算法,一定程度改善了SCL译码复杂度高和时延大的问题,但当节点信息比特数量较大时仍存在大量的冗余计算.针对R1等信息比特较多的节点,提出了一种基于路径度量(Path Metric,PM)的自适应路径选择策略,无需先验信息设置阈值,在不降低SSCL译码性能的条件下能有效降低排序复杂度,减少所需时间步数,提升Polar码译码效率.仿真和实验结果表明,在保证纠错性能的前提下,该算法针对R1节点译码所需的时间步数相对传统SCL译码降低了约83％,相对SSCL降低了约47％,相对快速SSCL降低了约18％.同时,相对基于搜索集和决策函数的SCL译码算法译码效率也有较大提高,其所需时间步数受码字结构及信道环境自适应改变,但不大于快速SSCL译码算法所需时间步数.     

LDPC硬件实现中的数据量化位数选择及其性能仿真

低密度奇偶校验(LDPC)码是基于稀疏校验矩阵的线性分组码,由于其优越的性能以及译码硬件实现的低复杂度,一直受到广泛关注.基于FPGA的译码硬件实现LDPC译码嚣的主要任务之一就是数据量化问题的解决.数据运算单元是整个译码器的核心,数据能否合理量化这一问题与该译码算法的可靠性、硬件电路的可实现性和译码性能密切相关.本文首先进行了译码算法的资源消耗分析,在综合考虑资源消耗和运算精度的基础上提出合理的量化数据选择,同时就量化数据位对译码器性能的影响进行了仿真.     

一种基于量化预处理的低复杂度LDPC译码算法

为了降低低密度奇偶校验(Low Density Parity Check,LDPC)码译码算法的复杂度,提出了一种基于量化预处理的LDPC迭代大数逻辑译码算法。该算法在迭代译码过程中,校验节点采用基于伴随式的信息处理方式,避免了外信息的计算;同时,变量节点基于回传的伴随式信息进行可靠度偏移大小的计算,并结合与当前码位相对应的调制映射信息进行可靠度偏移方向的设计。迭代更新时,变量节点采用基于信息匹配的可靠度更新规则。迭代前的量化预处理能避免实数乘法运算进入迭代过程,使其只涉及整数加法操作和逻辑操作。仿真结果表明,在保持译码性能的前提上,所提算法具有更低的译码复杂度。     

OFDM系统中基于定点DSP的LDPC译码器仿真与实现

对译码算法进行了简化，实现了基于TMS320C6416定点DSP的LDPC译码器，结果表明，使用简化算法能有效降低译码复杂度，降低成本。提高译码速度和数据吞吐率。     

一种低延迟极化码串行抵消译码器设计

为了克服5G移动通信系统中极化码串行抵消(SC)译码算法延迟高、计算复杂度高、硬件结构复杂度高等问题,基于冻结比特、冻结比特对和冻结区间等方式,提出了冻结比特设计模式.该设计模式包含基于冻结比特对的译码延迟和计算复杂度的分析方法.通过优先剪枝冻结比特结点的方式,进一步化简SC译码树,提高了搜索译码树的速度.码长为1 0...     

A novel soft reliability-based iterative majority-logic decoding algorithm with uniform quantization

In this paper, a novel soft reliability-based iterative majority-logic decoding algorithm with uniform quantization is proposed for regularly structured low density parity-check (LDPC) codes. A weighted measure is introduced for each check-sum of the parity-check matrix and a scaling factor is used to weaken the overestimation of extrinsic information. Furthermore, the updating process of the reliability measure takes advantage of turbo-like iterative decoding strategy. The main computational complexity of the proposed algorithm only includes logical and integer operations with the bit uniform quantization criterion. Simulation results show that the novel decoding algorithm can achieve excellent error-correction performance and a fast decoding convergence speed. This work has been supported by the National Natural Science Foundation of China (Nos.61472464, 61671091 and 61471075), the Natural Science Foundation of Chongqing Science and Technology Commission (No.cstc2015jcyjA0554), the Program for Innovation Team Building at Institutions of Higher Education in Chongqing (No.J2013-46), and the Undergraduate Science Research Training Project for Chongqing University of Posts and Telecommunications (No.A2016-61). E-mail:yuanjg@cqupt.edu.cn      

基于正交空时分组码的酉空时码设计

提出了一种基于正交空时分组码构造酉空时码的方案,证明了所设计的酉空时码可以获得满分集.同原有方案相比,所提方案的优点是其码率较高,缺点是解码复杂度较原方案高.针对该缺点,提出了一种次优解码算法,该算法的复杂度同原方案几乎相同.Monte-Carlo仿真实验表明,在相同的频谱效率下,对同一误码率本文方案所需信噪比比原方案低5dB;同时,对同一误码率本文的次优解码算法同最优解码算法相比信噪比损失约1dB.     

Fast inter-prediction mode decision algorithm for HEVC

The high efficiency video coding (HEVC) is superior to the previous video coding standards in compression performance, while the computational complexity is introduced simultaneously. The complexity increases mainly due to the novel flexible partitioning scheme that allows the inter-prediction mode partition split via exhaustive rate-distortion optimization (RDO). In this paper, a fast inter-prediction mode decision algorithm is proposed, which contains adaptive threshold determination based on quantization parameter and fast inter-prediction mode partition decision. The proposed algorithm utilizes the edge information of the partition to simplify the RDO and then accelerates coding time of inter-prediction mode decision structure for the original HEVC encoder. The experimental results show that the proposed algorithm can achieve 39.5 % coding time reduction with just 1.97 % bitrate increase on average under random access condition and 35.2 % coding time reduction with just 1.89 % bitrate increase on average under low-delay B condition, compared to the original HEVC encoder.     

基于整数运算的LDPC码改进最小和译码算法

对高斯信道下低密度奇偶校验码(Low-Density Parity-Check Codes)的传统译码算法进行深入研究,提出了基于整数运算的LDPC码改进最小和译码算法.相对于归一化最小和算法(Normalized Min-Sum),该算法根据每次迭代的判决情况增加了一个校正因子,使译码性能得到提高,经过整数量化后易于硬件实现.仿真结果表明,该算法在2.1 dB时性能优于LLR BP算法,且运算复杂度较低,译码速率较快.     

一种基于奇偶校验码级联极化码的低复杂度译码算法

极化码作为一种纠错码,具有较好的编译码性能,已成为5G短码控制信道的标准编码方案.但在码长较短时,其性能不够优异.作为一种新型级联极化码,奇偶校验码与极化码的级联方案提高了有限码长的性能,但是其译码算法有着较高的复杂度.该文针对这一问题,提出一种基于奇偶校验码级联极化码的串行抵消局部列表译码(PC-PSCL)算法,该算...     

基于SISO的LDPC码盲译码算法研究

针对传统BP译码算法需要初始条件的缺点,本文提出了一种基于软输入软输出(SISO)的LDPC码盲译码算法,所提算法采用类似BP迭代译码算法步骤,通过对距离信息进行迭代处理,实现无需接收信号的信噪比和信道状态即可译码;同时,还将所提盲译码算法推广到多进制LDPC码的译码应用中。本文所提盲译码算法在初始状态难以确定以及接收信号信噪比难以估计的通信信道中具有重要价值。仿真结果表明,所提算法不论是在AWGN信道还是在瑞利衰落信道上都能取得优良的性能,不论是与标准BP译码算法还是与分层BP译码算法相比,在性能相近的情况下,计算复杂度都有所降低。     

An improved AS-SCLF decoding algorithm of polar codes based on the assigned set

An improved successive cancellation list bit-flip based on assigned set (AS-SCLF) decoding algorithm is proposed to solve the problems that the successive decoding of the successive cancellation (SC) decoder has error propagation and the path extension of the successive cancellation list (SCL) decoder has the decision errors in the traditional cyclic redundancy check aided successive cancellation list (CA-SCL) decoding algorithm. The proposed algorithm constructs the AS firstly. The construction criterion is to use the Gaussian approximation principle to estimate the reliabilities of the polar subchannel and the error probabilities of the bits under SC decoding, and the normalized beliefs of the bits in actual decoding are obtained through the path metric under CA-SCL decoding, thus the error bits containing the SC state are identified and sorted in ascending order of the reliability. Then the SCLF decoding is performed. When the CA-SCL decoding fails for the first time, the decision results on the path of the SC state in the AS are exchanged. The simulation results show that compared with the CA-SCL decoding algorithm, the SCLF decoding algorithm based on the critical set and the decision post-processing decoding algorithm, the improved AS-SCLF decoding algorithm can improve the gain of about 0.29 dB, 0.22 dB and 0.1 dB respectively at the block error rate (BLER) of 10-4 and reduce the number of decoding at the low signal-to-noise ratio (SNR), thus the computational complexity is also reduced.