解码前传半双工中继信道下协作LDPC码设计

为逼近解码前传半双工中继信道容量,该文提出一种协作LDPC编码结构及度分布优化方法。与双层删除LDPC码不同,该结构将中继校验比特视为协作LDPC码的一部分,目的端利用从信源和中继接收的消息进行联合译码获得信源信息。为了分析协作LDPC码性能,拓展传统外信息转移(EXIT)图,推导了基于消息错误概率的双层EXIT图噪声门限分析方法。在此基础上,提出了协作LDPC码度分布优化方法,采用差分进化算法搜索了一组具有最大噪声门限的协作LDPC码。实验仿真证明,与双层删除LDPC码相比,协作LDPC码的性能得到了不同程度的改善。     

RIS辅助的LDPC乘积码编码中继协作系统构建与性能分析

为实现极其可靠信息传输,针对融合可重构智能表面（RIS）技术与编码中继协作技术系统展开研究,建立了RIS辅助的低密度奇偶校验（LDPC）乘积码编码中继协作系统模型;利用LDPC乘积码,信源节点对信息矩阵行编码,中继节点对信息矩阵列编码;提出了一种高效联合迭代译码算法,目的节点对接收的两路信号分别进行LDPC行译码与LDPC列译码,并迭代更新信息位的对数似然比,再判决输出。理论推导了所提系统的中断概率以及有限码长信道容量的闭合解。理论分析与仿真结果表明,所提系统性能明显优于传统编码中继协作系统,而且随着RIS反射单元数量增加,优势变得更明显;随着LDPC乘积码码长增加,所提系统的有限码长信道容量逐渐逼近理想信道容量。     

半双工译码转发中继信道下的空间耦合RA码设计

针对半双工译码转发中继信道,提出了一种可逼近三节点中继信道容量限的空间耦合RA码的设计方法。针对二进制删除信道,源节点分别向中继节点和目的节点发送空间耦合RA码,中继节点先正确恢复出源节点发送的空间耦合RA,然后再次编码产生额外的校验比特并转发给目的节点;目的节点结合中继节点发送的额外校验比特和源节点发送的空间耦合RA码进行译码,正确恢复出源节点的信息。为了评估所设计的空间耦合RA码在三节点中继信道下的渐近性能,推导了密度进化算法用于计算阈值。阈值分析结果表明,所提出的空间耦合RA码能够同时逼近源到中继链路和源到目的链路的容量限。同时,基于半双工二进制删除中继信道,仿真了所设计的空间耦合RA码的误码性能,结果表明,其误码性能与所推导的密度进化算法计算的阈值结果一致,呈现出逼近于容量限的优异性能,且优于采用空间耦合低密度奇偶校验(Low Density Parity Check,LDPC)码的性能。     

Rice信道下LDPC码密度进化的研究

应用低密度奇偶校验(LDPC)码译码消息的密度进化可以得到码集的噪声门限,依此评价不同译码算法的性能,并可以用来优化非正则LDPC码的次数分布对。该文首先以Rice信道下正则LDPC码为例,讨论了不同量化阶数及步长时BP,BP-based 和offset BP-based 3种译码算法的DDE(Discrete Density Evolution)分析,接着在offset BP-based译码算法的DDE分析基础上,采用差分进化方法对Rice信道下非正则LDPC码的次数分布对进行了优化,得出了相应的噪声门限。最后,给出了Rice信道下码率为1/2的优化非正则LDPC码的概率聚集函数(PMF)进化曲线。     

外部信息转移图设计LDPC码

本文利用外部信息转移图技巧设计LDPC编码的数字调幅广播系统,取得令人满意的结果.例如在典型长波信道中所设计的具有线性编码复杂度的非正则LDPC码收敛门限距信道容量不超过0.54dB,码长为104时仿真结果距离信道容量不超过1dB.实验还表明在各种广播信道中优化的LDPC码皆优于本文中的Turbo码方案.     

半双工中继信道下联合LDPC码设计

为了提高解码前传半双工中继通信系统的编码增益,提出了一种联合LDPC码编码结构及其度分布优化方法。该结构视信源和中继子码为联合LDPC码的一部分,目的端根据从信源和中继接收的消息进行联合译码,同时获得信源和中继的信息。为了分析联合LDPC码的渐进性能,推导了AWGN信道下联合LDPC码的高斯近似密度进化算法。结合译码收敛条件和度分布约束关系,提出联合LDPC码的度分布优化问题。仿真结果表明：联合LDPC码的渐进性能及误码性能优于BE-LDPC码和独立处理（SP）码。     

引入行重参数的改进不规则LDPC码译码算法

低密度奇偶校验(LDPC)码是一种逼近香农极限的线性分组码,而好的非规则LDPC码其性能优于同码率的规则码.在非规则LDPC码的对数似然比置信传播(LLR-BP)译码算法中,由于行重大小的不同,校验节点对伪后验判决贡献的外部信息不同,为此提出一种基于行重的改进LLR-BP译码算法,该算法引入行权重系数,用以调整不同行重...     

基于非规则LDPC码的图像传输性能

LDPC码性能非常逼近香农极限且实现复杂度低,具有很强的纠错抗干扰能力,几乎适用于所有信道。在此采用DVB-S2标准中LDPC码的构造和编码方案,重点研究了LDPC码的译码原理,并将其用于加性高斯白噪声信道（AWGN Channel）图像的传输中。仿真结果表明在非规则LDPC码在低信噪比情况下,能为图像传输带来显著性能提高,且系统复杂度低,译码时延短。     

高码率短码长两边类型LDPC码的设计

高码率LDPC（10w．densityparity-check）码的设计一直是当前纠错编码领域的难点,尤其在短码长情况下。近年被提出的两边类型LDPC（tow—edgetypeLDPC,TET-LDPC）码在高码率情况下具有比传统LDPC码更加优秀的纠错性能。基于对TET—LDPC码结构优势的分析,文中提出一种优化设计方法,该方法通过合理选取TET．LDPC码中删余变量节点的度以及优化校验节点和变量节点的连接关系,进一步提高了该码型的性能。仿真结果显示,在AWGN信道下,文中设计的高码率短码长TET—LDPC码,不仅好于传统LDPC码,而且也好于传统的TET-LDPC码,具有更低的误码平台。     

协作通信技术在恶劣信道条件下的应用研究

为了在信道状况较差时仍能采用编码协作技术,提出了一种有效混合编码协作方法.以两用户为例,在两次发送时隙都采用QPSK调制,并采用LDPC码的混合自动重传(HARQ)方法,当第一时隙传输数据不能被正确译码时,源节点将重新传送数据,中继节点将接收到的数据联合上一次接收的数据进行联合译码.当数据重传后仍不能被正确译码时,中继节点将采用放大转发方式传输第二时隙的数据,此时转为放大转发模式进行协同通信,通过性能分析和仿真结果表明,当协作用户间信道状况较差时,与非协作和普通编码协作方式相比,所提的协作方法仍能获得一定的分集增益.