基于LDPC码和BPPM的无线光通信系统性能研究

为了克服光在弱湍流大气条件传输时,光强闪烁造成的突发错误,在已知信道衰落信息(CSI)和未知信道衰落信息(NCSI)条件下,研究了基于低密度奇偶校验(LDPC)码和二进制脉冲位置调制(BPPM)的无线光通信系统性能,论述了BPPM光通信信道对称性的特点,并与基于LDPC码和OOK调制的光通信系统性能进行了比较。结果表明,在NCSI和CSI情况下,基于LDPC码和BPPM的光通信系统相对于基于LDPC码和OOK调制的系统均有更优异的差错性能;在NCSI情况下,基于LDPC码和BPPM的光通信系统的性能相对于CSI情况下的系统性能损失并不大;且采用LDPC码BPPM相对于LDPC码OOK调制的光通信系统,随着湍流强度的增大系统性能损失较小。因此,基于LDPC码和BP-PM的光通信系统在不需要信道衰落信息估计的情况下,能获得较大的编码增益,便于工程实现,在无线光通信中将有一定的应用前景。     

弱湍流条件下LDPC码室内FSO通信系统调制性能分析

为了克服光在弱湍流大气条件传输时,光强闪烁造成的突发错误,理论分析了基于开关键控、脉冲位置调制、差分脉冲位置调制和数字脉冲间隔调制方式的自由空间光通信系统性能。首先推导了无线光通信未编码系统在各调制方式下的平均误比特率公式;在此基础上,将低密度奇偶校验码和置信传播算法应用到无线光通信系统中,研究了相应系统模型下的译码,并在大气湍流信道中进行了理论分析和实验仿真验证。结果表明,脉冲位置调制可获得最好的误比特率性能;采用低密度奇偶校验的大气弱湍流光通信系统比未编码的通信系统性能好,并且可以有效地增加信噪比增益,能够提高系统的抗干扰能力,在无线光通信系统中将有一定的应用前景。     

MLC存储信道下的双层LDPC码优化设计

大数据及云存储的发展对传统的存储技术提出了更高的要求。为了进一步提升多级存储单元的存储效率,提出了一种双层低密度奇偶校验(Low-Density Parity-Check, LDPC)码的优化设计方法。该方法针对多层单元(Multi-level Cell, MLC)信道的非对称性特性,对存储单元的单页添加额外校验比特以提高存储单元闪存信道的译码性能,并对单层LDPC码和本算法的性能进行了分析。仿真结果表明,在多级存储单元信道中使用BP译码算法进行译码,误码率为10^-5时,基于双层LDPC码构造的纠错码算法比单层LDPC码有约额外4 000次的擦除次数的提升,且译码复杂度也相应降低。     

基于LDPC码和MIMO的无线光通信系统性能

针对大气湍流严重影响无线光通信系统性能的问题,研究了基于低密度奇偶校验(LDPC)码和多输入多输出(MIMO)无线光通信系统性能,给出了基于LDPC码的空时编码MIMO(ST MIMO)和重复编码MIMO(rep MIMO)系统的解码算法,最后在对数正态模型和K分布模型下进行了仿真分析。仿真结果表明rep MIMO系统性能优于ST MIMO和单输入单输出(SISO)系统,ST MIMO在强湍流情况下性能明显优于SISO系统,基于LDPC码的ST MIMO和rep MIMO能取得10 dB以上的编码增益,并且编码增益随着湍流强度的增大而增加,基于LDPC码和rep MIMO的无线光通信系统差错性能更加优异,可以有效提高系统抗干扰能力。     

LDPC码在QPSK调制下的应用分析

对低密度奇偶校验码(LDPC)在QPSK调制下的对数似然比(LLR)算法进行了深入研究,分析了LDPC码在QPSK调制下初始消息的计算方法,推导了初始消息的计算公式。同时对该算法进行了程序仿真,仿真结果表明LDPC码在QPSK调制中具有良好的性能。当信噪比为3.5 dB时,误码率可达到10-6数量级。     

基于OFDM的自由空间光通信中LDPC码性能分析

自由空间光通信作为一种新型宽带无线接入方式备受关注,同时LDPC编码与OFDM调制也是无线通信中提升信息传输速率与可靠性的关键技术.为了分析LDPC码在自由空间OFDM光通信中的传输性能,从子载波调制方式、码长码率以及迭代次数等方面对系统进行建模仿真.     

基于Markov信源和LDPC编码的信源信道联合译码算法

本文通过利用Markov信源的冗余信息,提出了一种基于系统LDPC码编码器的信源信道联合译码算法（JSCD）。仿真结果显示,当信源中存在更多的冗余信息时,该JSCD算法可相应取得更好的系统性能。     

FSO-OFDM下LDPC码的性能分析

对自由空间光通信正交频分复用(FSO-OFDM)系统进行了理论分析,介绍了FSO-OFDM系统的工作原理及影响误码率(BER)的因素,给出了基于奇偶校验码(LDPC code)的相干光检测系统.利用MATLAB对FSO-OFDM系统在不同天气状况下进行仿真,结果表明,基于LDPC编码的FSO-OFDM系统比未编码的系统有更强的抗干扰能力,如果增加交织器,可以更好地提高系统的性能.     

基于LDPC码的无线光通信副载波误码性能分析

为了研究信道编码技术对无线光通信副载波系统差错性能的影响,基于无线光通信链路噪声特性,建立了大气信道等效数学模型。采用低密度奇偶校验(LDPC)码作为信道编码方式引入无线光通信,在不同光强闪烁指数下对基于副载波相移键控调制无线光通信系统进行了差错性能仿真,比较分析了LDPC编码前后副载波调制系统的误比特率,并对二相相移键控及四相相移键控两种系统进行了对比。结果表明,副载波二相相移键控调制系统的差错性能优于四相相移键控系统,同时LDPC码在弱湍流信道具有优越的纠错能力,可以获得比未编码系统较高的编码增益,在无线光通信领域具有一定的应用价值。     

基于符号的LDPC码在OFDM水声通信仿真

低密度奇偶校验码(LDPC)具有结构简单、编码增益高、在高斯信道下接近香农限的性能和可并行译码等特点,是当前通信领域研究的热点。水下有限带宽、多径时变和高噪声等特点的信道使信号在传输时,产生的突发和随机错误使系统误码率较高,通信质量难以保证。提出基于符号的LDPC码的OFDM水声通信系统,利用基于符号的迭代编译码算法可有效纠正突发和随机错误,且与高阶调制结合可以提高水下有限频谱利用率。仿真结果表明:基于符号的LDPC码相比传统主流的Turbo码和卷积码,能以更低信噪比达到正交频分复用水声通信系统误码率的要求。     

高速相干光通信系统中水印辅助的低密度奇偶校验方案

为了研究水印辅助的低密度奇偶校验(LDPC)方 案在高速相干接收光通信系统 中的译码性能,提出了一种适用于相干光通信系统的水印符号辅助的LDPC前向纠错方案 ,与传统LDPC相比,可以大大提高相干接 收机的抗噪声能力。在100Gbit/s 16进制正 交幅度高制(16QAM)相干接收光通信系统上的仿真实验结果表明, 在误码率(BER)为10－9时, 所提出的前向纠错方案与传统LDPC相比 较,信噪比(SNR)增益提高了0.45dB ;同时,在相同BER下,水印符号辅助的LDPC方 案的译码迭代次数有很明显的降低。     

Analysis of stability condition for LDPC codes and optimizing degree sequences over mixed channel

Under the circumstance that white Gaussian noise and random erasures exist all at once,the stability condition for LDPC codes over mixed channel was proposed.And it was proved that a good degree sequence of LDPC codes was not optimized over mixed channel.It can also be proved by simulation.The random particle swarm optimization (RPSO) and simulated annealing (SA) algorithm were combined to find some capacity-approaching degree sequences over mixed channel with different erasure probabilities.The threshold of signal-to-noise ratio improves 1.615 9 dB than that of the classical degree sequences calculated by Gaussian approximation over mixed channel.These degree sequences are optimal for optical recording and frequency-hopping communication with narrow-band interference.     

多元LDPC码与二元LDPC码的性能分析

为了比较多元LDPC码与二元LDPC码的性能,文章从校验矩阵、Tanner图、BP译码算法等方面将两者进行有效的分析,并结合具体的Monte Carlo仿真实验,得出多元LDPC码的性能确实优于等长度码长的二元LDPC码.     

一种光通信系统中基于16-QAM的LDPC编码调制方案

设计了一种适用于16-QAM( quadrature amplitude modulation)系统的LDPC(low density parity check)级联编码调制方案。方案采 用了 本文所设计的一种低复杂度的软解调与二进制LDPC结合的算法,降低译码复杂度并增加方 案的实用性;同时方案 兼容当前OUT-4帧的级联码结构,这样可以利用级联码巧妙有效地解决LDPC码的错误平层问 题。仿真结果表明,本文 提出的LDPC级联编码调制方案,在误码率(BER)为10－8时,较G.709标准中的RS(255,9)的NCG(net code gain) 提高了2.8dB;同时,较ITU-T G.975.1标准 中两种码率相近的RS(255,9)+CSOC(n/k=7/6,J=8) 级联码和正交级联BCH码,在BER为10 －8时, 本文方案的NCG分别提高了1.3dB和0.2dB,且冗余度较两种方 案都低。此外,本文方案实现了3.28bits/symbol的SE (spectra l efficiency)。在BER为10－8时 ,本文方案较频谱效率低 于它的4-QAM、8-QAM以及8-QAM-RS(255,9)分别有着3.5、6.4和2dB的增益 。比较标准中建议的FEC(forward error correction)方案,本文提出的方案在NCG和SE两方面性能上都有所提升。     

一种适用于大数逻辑可译LDPC码的自适应译码算法

大数逻辑可译低密度奇偶校验(LDPC)码是一类具有较大列重的码,针对此类特殊的LDPC码,提出了一种基于整数可靠度的低复杂度自适应译码算法。在译码的过程中,算法对每个校验节点分别引入不同的自适应修正因子对外信息进行修正。仿真表明提出的自适应译码算法的性能与和积译码算法的性能相当,在误码率(BER)约为10-5时两种算法性能之间仅有0.1 d B的差异。所提算法具有复杂度低、可并行操作、全整数的信息传递等优点,十分有利于工程实现。     

大气激光通信自适应系统中LDPC的识别

从大气激光通信信道 模型出发,结合大气激光通信特殊的调制方式,利用接收解调软判决序列的后验概率信息 ,导出大气激光通信 自适应系统中低密度奇偶校验码(LDPC)的识别算法公式。仿真结果表明, 当识别正确率为 0.8时, 在强湍流条件下, 算法公式比传统算法性能提高约1.2dB;在弱湍流条件下,算法公 式 比传统算法性能提高约1.5dB;并 且随着码率的降低和码长的增加,识别成功率均有提高。因此,所提算法公式能够进一步抑 制大气湍流影响,提高系统性能。     

无线中继协作中LDPC码与网络编码联合设计探讨

在研究无线协作移动通信的基础上,利用LDPC(Low Density Parity Check)码(多层LDPC码或者速率兼容LDPC码),针对多接入协作系统,讨论如何将其与网络编码(线性网络编码、随机网络编码)结合的设计方案,从而提高通信系统性能和吞吐量,具有极高的理论价值和应用前景。     

LDPC译码方法研究及实现

本文主要研究了低密度校验码（LDPC码）的编译码方法及其硬件实现。在讨论几种主要的LDPC码的编译码方法的基础上，对LDPC译码错误产生原因进行了分析，提出了一种改进的置信传播译码算法——最小和算法，该算法在几乎没有增加运算复杂度的情况下，明显地提高了译码性能。同时，本文基于几何思想的LDPC码为例，提出了并串结合的FPGA实现方法，给出了仿真结果。