基于非零均值比的RS码盲识别方法

针对现有的RS码盲识别方法抗误码性能不佳的问题，提出了一种基于非零均值比的盲识别算法。该算法通过将截获到的RS码序列转化为GF(2 ^m )码元来构建分析矩阵，利用有限域的高斯约当算法获得分析矩阵的非零均值比，并以此来识别码长、符号数和本原多项式，最后通过伽罗华域傅里叶变换来完成信息位长及生成多项式的识别。仿真结果表明，本文提出的算法可以有效识别出本原RS码及缩短RS码的所有编码参数，抗误码性能较好，并给出了识别性能与信息位长与码长的关系：随着码长和信息位长的增加，识别性能逐渐下降。     

RS码的自同步扰码盲识别方法

针对自同步扰码器的输入序列为RS码的情况,提出一种自同步扰码的盲识别算法。该方法先通过扰码序列识别出RS码的等价分组码长,再遍历可能的多项式对扰码序列进行抽取,根据正确抽取和错误抽取时输出序列的线性约束的差异,对识别矩阵进行初等变换,引入一种新的零元素熵函数差值来识别扰码器的生成多项式。仿真验证了该算法可以对RS码的自同步扰码进行有效的盲识别。     

一种新颖的LDPC编码系统码率识别方法

LDPC码编码识别是信道编码识别中的难点。随着LDPC码在通信领域的广泛应用,LDPC码编码识别技术也引起越来越多的关注。针对在低信噪比条件下,现有算法对LDPC码编码参数识别率低的问题,首先利用信道输出的软信息,将编码校验关系映射到对数似然比域,并定义编码校验对数似然比（Check log-likelihood ratio,CLLR）。然后,分析CLLR模值的统计特性,建立CLLR与待识别LDPC码参数之间的联系。最后,充分利用在不同校验矩阵下CLLR统计特性的区别,设计一种综合CLLR均值和方差特征的最大均方比判决器。从仿真结果看,在给定先验编码集合的闭集应用模式下,本文算法明显优于已有算法,识别增益在低信噪比环境下可达2~5 dB。而且对于高码率LDPC码的识别,本算法可以显著提高识别性能。     

一种面向DDR3接口的新型Chipkill编码

Chipkill是动态随机存储器系统中先进的容错手段,Reed Solomon（RS）码是实现Chipkill技术的良好编码。以18片DDR3×8存储器芯片为研究对象,首先提出了一种快速构造RS码生成矩阵并对其优化的算法,获得了仅有1 728个“1”的生成矩阵;然后设计了一种纠单符号错RS码高效译码电路,实现了用纯组合逻辑完成检错、纠错操作。将所提出的RS码与传统的SEC/DED汉明码进行对比。开销方面,译码电路面积小19%~27%,延迟仅高出6%~27%。检错纠错能力方面,减少39.76%的可检不可纠错误,并且在实验中未出现不可检错误。     

瑞利衰落信道下基于生成矩阵的LDPC性能研究

LDPC码是一种具有稀疏校验矩阵的分组纠错码。LDPC码作为高传输速率通信系统的信道编码,具有吞吐量大、高速译码速率和较低错误率的优点,但存在编码复杂度较高和编码时延较长的缺点。笔者针对LDPC码进行改进,设计一种基于生成矩阵构造的LDPC码,从而实现线性编码,并通过仿真研究其在瑞利衰落信道下的性能,得出系统的误码率曲线。     

无人机数据链信道编码模拟方法研究

信道编码是提高通信可靠性的重要途径,针对无人机数据链传输遥控/遥测指令时的高可靠性要求,研究了无人机数据链信道编码模拟方法;该方法通过信道编码码流生成、传输信道模型的解算与加载、微波仪表实时驱动、多线程编程与线程同步等技术,在微波暗室环境内模拟了码率可变的卷积码、Turbo码、LDPC码的编解码算法;仿真验证结果表明,通过信道编码模拟方法,验证了无人机效据链的信道编码与解码方案,使数据链的误码率达到了10-5以下,满足了无人机数据链高可靠性要求.     

QR码纠错码原理及实现

二维条码长期暴露于印刷品表面,很容易受到污损破坏,为了达到预期的识别效果,除了要设计合理条码结构外,还需要采用一种纠错能力强的纠错算法。为此,分析了QR码的结构组成以及RS纠错码的编译算法及原理;并通过实例对RS码在QR码中的编译码算法及过程进行了研究,研究结果表明RS码在QR码的编译过程中能够达到快速、准确的识别效果。     

交织技术在AOS同步与信道编码子层的应用

同步与信道编码子层是AOS(高级在轨系统)的关键部分,用以保证数据在空间通信链路传输过程中的可靠性。同步与信道编码子层采用RS(255,223)码作为纠错编码,为了提高纠错能力,CCSDS(空间数据系统咨询委员会)建议RS(255,223)码使用深度1~5级的矩阵交织技术。交织采用5个编码器和单个交织矩阵完成发送端的交织功能。解交织采用两个解交织矩阵轮替缓存数据,轮替输出数据到译码器,实现接收端数据的解交织功能。     

RS柯西码编码算法改进研究

针对RS(Reed-Solomon)算法编码过程涉及有限域运算,复杂度高,效率低,运算代价难以被大规模分布式存储系统所接受等问题,提出了一种RS柯西码编码改进算法。该算法用贪心算法选取局部最优柯西矩阵,减少柯西码的计算量。同时,引入二进制矩阵替换柯西矩阵中的有限域元素进行阵列化,将有限域运算转换为异或运算,并对阵列进行运算优化,进一步减少计算量,增加柯西码的编码效率。根据仿真实验表明,改进后RS柯西码与通过遍历得到的最优柯西矩阵的柯西码相比,计算量更小,与编码效率著称的阵列码中的EVENODD码和STAR码相比,编码效率更高。并且具有类似阵列码性质,能够选择更简单高效的译码方法,在一定程度上提高解码效率。     

RS类纠删码的译码方法

RS(Reed-Solomon)码可以根据应用环境构造出任意容错能力的码字,有很好的灵活性,且使用RS纠删码作为容错方法的存储系统能达到理论最优的存储效率.但是,与异或(exclusive-OR,XOR)类纠删码相比,RS类纠删码译码计算的时间开销过大,这又很大程度上阻碍了它在分布式存储系统中的使用.针对这一问题,提出了一类RS纠删码的译码方法,该方法完全抛弃了当前大多RS类纠删码译码方法中普遍使用的矩阵求逆运算,仅使用计算复杂度更小的加法和乘法,通过构造译码变换矩阵并在此矩阵上执行相应的简单的矩阵变换,能够直接得出失效码元由有效码元组成的线性组合关系,从而降低译码计算复杂度.最后,通过理论证明了该方法的正确性,并且针对每种不同大小的文件,进行3种不同大小文件块的划分,将划分得到的数据块进行实验,实验结果表明:在不同的文件分块大小情况下,该新译码方法较其他方法的译码时间开销更低.     

极化码与奇偶校验码的级联编码：面向5G及未来移动通信的编码方案

基于信道极化 定理而提出的极化码是目前唯一被严格理论证明可以达到香农容量限的编码,并被接受为第五代移动通信系统（5G）中短码控制信道的编码方案。本文首先给出极化码的编码和译码原理,然后提出一种极化码与奇偶校验码级联的设计方案,发送端编码器采用奇偶校验码作为外码,极化码作为内码的级联编码结构。接收端译码器采用基于奇偶校验辅助的连续消 除列表译码算法。相比于极化码与循环冗余校验码的级联方案,本文提出的级联设计方案具有更加优良的纠错性能,且没有提升编、译码的复杂度,有能力满足5G移动通信控制信道对纠错性能的要求。     

AWGN信道下Turbo码误比特率模型

本文研究信道编解码及信道特征对误比特率性能的影响。在实验基础上,通过曲线拟舍等数学工具,得到加性高斯白噪声信道条件下,信道编码采用Turbo码、通信系统端到端的误比特率经验模型。通过该模型,可以在发送端预测出在一定信道条件及系统参数设置下接收端的误比特率。实验表明,该模型具有极高的精度,平均误差在3％左右。该模型可以应用在信源信道联合编码及端到端的率失真优化中。     

基于流星余迹通信系统的低密度校验码的分析设计

本文介绍了流星余迹信道及其特点、信道编码技术在流星余迹通信系统中的应用.通过分析说明低密度校验(LDPC)码在流星余迹通信系统中的应用,提出了LDPC码应用的几个原则.研究表明,在发射功率(信噪比)有限的情况下,流星余迹通信系统可以利用LDPC码的同时纠错、检错特性,使系统达到高的正确接收率.最后针对流星突发信道的信道参数变化的特点,设计了非规则的短长LPDC码,可以得到比规则LDPC码更加优越的性能.     

高数据吞吐率Reed-Solomon解码器

提出了一种新型的高数据吞吐率RS解码器,它采用无除法Berlekamp Massey,Chien和Forney等算法实现。该解码器采用一种新型的结构化复接流水线结构,具有很高的效率和突出的吞吐能力。根据设计实现的解码器性能,该解码器相比现有的解码器具有显著的吞吐率增益。     

两个非对称图量子MDS码的构造

量子纠错编码技术在量子信息理论中一直以来有着重要的地位,在量子纠错编码方案中,Schingemann和Werner两人提出了通过构造具有某些性质的图（矩阵）来构造非二元量子码的方法,他们利用这种图论方法构造出很多好的量子码,特别给出量子码[[[5,1,3]]p][(p≥3)]存在性的一个新证明。此方法可从对称量子码推广至非对称量子码的构造,利用推广方法证明了非对称图量子MDS码[[[5,1,4/2]]p],[(p>5)]和[[[7,1,6/2]]p][(p>7)]的存在性。     

QPlus: computer package for coding theory research and education

A shared computer tool QPlus for studying coding theory studying is presented. The system offers computations over Z _q ={0, 1, …, q?1} (q<256) and includes modular arithmetic, elementary number theory, vectors and matrices arithmetic and an environment for research on q-ary codes – linear, constant-weight and equidistant codes. QPlus includes a DLL library package that implements coding theory algorithms. We explore the problem of finding bounds on the size of q-ary codes by computer methods. Some examples for optimal equidistant codes and constant-weight equidistant codes that have been constructed by computer methods developed in QPlus are described. We also research some optimal linear codes.     

低编码复杂度不规则准循环LDPC码的构造方法

针对不规则低密度奇偶校验码（LDPC码）误码性能好,但编码复杂度高的问题,利用重复积累码（RA码）能有效编码的特性和掩模技术,提出了一种不规则LDPC码的构造方法,该码具有线性复杂度的编码算法。该构造方法,首先对RA码的校验矩阵进行了改进,消除了RA码常产生的错误平层效应;然后基于范德蒙矩阵构造了一种新的校验矩阵,该校验矩阵具有代数结构,易于硬件实现。理论分析和实验结果表明,构造的不规则LDPC码的编码复杂度低于Mackay随机码,在加性高斯白噪声（AWGN）信道条件下,误码率为1.0×10^-4时,比Mackay随机码性能提高约0.4~0.6 dB。     

面向HPC互连网络的低延迟前向纠错编码研究与实现

当前主流高性能互连网络的端口速率已达到100~400 Gbps,其单通道速率已达到25~50 Gbps。在这种高速率的网络上传输数据,前向纠错编码是提高其可靠性的必要技术。以太网国际规范IEEE 802.3采用的前向纠错编码为RS(528,514)和RS(544,514),但是这2种码型难以满足高性能互连网络在低延迟方面的性能需求。首先,分析了RS的编码和译码结构,并定量研究了RS码型参数与编解码延迟之间的关系。接着,提出了一种面向当前高性能互连网络的新型低延迟编码—RS(271,257),并比较了该码型在占用带宽和纠错能力等方面的优缺点。最后,实现了基于RS(271,257)的低延迟网络编码子层,并对其进行了资源消耗评估和延迟性能模拟。综合考虑资源消耗、纠错能力和延迟性能3方面因素,RS(271,257)是一种理想的低延迟前向纠错码型,可满足当前面向HPC的低延迟高性能互连网络的编码子层的设计需求。     

基于简化高阶调制算法的LDPC编码OFDM系统

低密度校验码（Low Density Parity Check codes）的重新发现是继turbo码之后信道编码领域又一里程碑事件。LDPC码凭借其优异的性能和较低的译码复杂度,被广泛的运用于各种高速通信系统。本文提出了采用简化高阶QAM的LDPC编码OFDM系统（LDPC-COFDM）,在保证高效可靠传输的同时降低了实现复杂度。仿真结果显示这种算法在AWGN和多径衰落信道下均具有良好的性能。