基于消息振荡及校验更新的改进BP译码算法*

为了减少在低信噪比区的平均迭代次数和削弱LLR（Logarithm Likelihood Ratio, LLR）值的振荡,分析了中短码长LDPC码错误帧对应校验节点对数似然比及校验和变化的规律,提出了一种基于消息振荡及校验更新的改进BP译码算法。该算法通过提前结束迭代译码的准则来减少在低信噪比区的平均迭代次数,并通过修正校验节点的更新来削弱LLR值的振荡来提高译码性能。仿真结果表明,相对于BP算法：在低信噪比区,该算法减少了平均迭代次数且译码性能没有损失;而在中高信噪比区,其提高了译码性能而平均迭代次数无需增加。     

基于软判决的LDPC码校验向量识别算法

针对现有 码校验向量识别算法的容错性差和识别率低的问题，提出了一种 码校验向量的迭代识别算法。该算法首先利用信道输出的软信息分析校验关系对数似然比的概率分布特性，找到一种校验向量的预判决方法，大幅度降低了构造校验向量的搜索空间；然后在软判决条件下，利用广义对数似然比对搜索空间中的向量进行判决，得到校验向量；最后，利用多组数据进行迭代，求解搜索空间中的校验向量。实验结果表明，与已有算法相比，本文算法的向量搜索空间大幅度降低，算法的识别率提高约15%，而且算法获得的译码增益提高约2.3 dB。     

基于置信传播算法的低密度校验码量化译码设计

介绍了二元输入连续输出无记忆AWGN信道下低密度校验 (LDPC)码的置信传播译码算法及其密度进化特性 .根据密度进化规律 ,分析了不同消息空间中的量化译码问题 .得出结论如下 :对于概率和概率差消息 ,只有高阶均匀量化才能获得满意的译码性能 ;似然比消息的适当对数量化可等价于对数似然比消息的均匀量化 ;对数似然比消息易于实现相对信道输入± 1的无偏对称量化 ,并有效利用消息的统计特性 .由非均匀量化在大消息区域分配的量化电平可以有效地促进算法收敛 .仿真结果表明 ,低阶非均匀量化优于均匀量化     

面向卫星导航系统的多进制LDPC码的构造

面向卫星导航系统应用,设计一种性能优越且编码复杂度低的多进制低密度奇偶校验(LDPC)码。结合渐进边增长(PEG)算法与准循环扩展的半随机构造法,并优化非零元素的选择,构造与新一代卫星导航系统IS-GPS-800接口标准中参数一致的多进制LDPC码。进一步,通过将校验矩阵转换为重复累加码(RA)码的校验矩阵结构,实现低复杂度编码。仿真结果表明,与卫星导航系统IS-GPS-800接口标准中码长码率相同的二进制LDPC码相比,多进制LDPC码有明显的编码增益,且其编码复杂度较低。     

基于多进制LDPC码的分布式视频编码

对基于多进制低密度奇偶校验(LDPC)码的分布式视频编码性能进行研究。根据多进制信源的特性,利用拉普拉斯分布改进多进制信源的相关模型,并修正多进制LDPC码的快速译码算法FFT-BP,使其适用于分布式视频编码系统。仿真结果表明,在峰值信噪比相同的条件下,与基于二进制LDPC码的系统相比,基于四进制LDPC码的系统码率平均降低0.028 3 bit/pixel,基于八进制LDPC码的系统码率平均降低0.037 0 bit/pixel,相比同类分布式信源编码系统,该系统的译码速度更快、复杂度更低。     

面向5G的多元LDPC改进译码算法的仿真研究

根据5G移动通信中高速率、低时延、大容量数据传输及多种场景的特点,提出了一种面向5G的基于多元LDPC码的低复杂度译码算法,即混合域Log-FFT-BP(Mixed Log-FFT-BP)译码算法。该算法直接对概率信息求对数,避免求解对数似然比操作,并且在校验节点的更新过程中,采用对中间变量求对数再对校验节点信息求傅里叶逆变换的方式,来进一步降低译码复杂度。从5G信道编码需支持更广泛的码块长度和更多码率的角度进行仿真,结果表明, 与传统译码算法相比,改进的Mixed log-FFT-BP算法性能相差不大,约为0.1～0.2dB,且能够降低译码复杂度,更利于硬件平台的实现。     

基于LTE-Advanced标准的LDPC码编码器设计与实现

针对LTE-Advanced标准,在分析其低密度奇偶校验(LDPC)码校验矩阵构造基础上,设计了一种低成本高吞吐率的准循环LDPC码编码器结构。通过分析校验矩阵的子矩阵结构,将整个校验矩阵划分为全零子矩阵及循环移位单位子矩阵的块状结构,进行串行编码。实验结果表明,与同类方法相比,设计的编码器编码时间约为同类最理想时间的32%,资源消耗约为同类最理想情况的33%,在编码时间和资源消耗上达到平衡,满足LTE-Advanced标准低成本高传输的要求。此外,改变校验矩阵存储单元的参数,可实现不同码长码率的LDPC码编码。     

信噪比失配对LDPC码译码影响的分析

在加性高斯白噪信道条件下,采用置信度传播算法对LDPC码进行译码,需要精确估计信道信噪比用于计算接收比特的后验概率消息作为译码器的输入.信噪比值的错误估计称为信噪比失配.本文研究加性高斯白噪信道条件下信噪比失配对LDPC码译码的影响.通过对置信度传播算法校验节点更新方程的近似得到一个以信噪比为自变量的校正因子函数,基于...     

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。     

5G低密度奇偶校验码的低复杂度偏移最小和算法

为了提高低密度奇偶校验（LDPC）码偏移最小和（OMS）算法的误码性能,基于5G NR标准提出了一种5G LDPC码的低复杂度OMS算法。针对传统算法中偏移因子值计算不够准确问题,使用密度进化获取更加精准的偏移因子值,用于校验节点更新,以增强OMS算法的性能;并使用线性近似方法对获得的偏移因子值进行近似处理,在保证译码性能的情况下降低了算法的复杂度。针对变量节点振荡现象对译码的影响,将节点更新前后的对数似然比（LLR）消息值加权处理,削减变量节点的振荡性,提高了译码器收敛速度。仿真结果表明,与归一化最小和（NMS）算法和OMS算法相比,在误比特率（BER）为10^-5时所提算法译码性能可以获得0.3~0.5 dB的增益,平均迭代次数分别降低了48.1%和24.3%,同时与对数似然比-置信传播（LLR-BP）算法也只相差近0.1 dB。     

对流层散射信道中5G-NR LDPC码性能

由于目前衰落信道,特别是时变信道非线性环境下的研究极少,因此研究对流层散射信道应用场景下的5G-NR LP-DC编译码性能.5G-NR LDPC码是一种准循环LDPC码,其通过基矩阵构造,可以支持多种码率和码长,便于实现速率自适应.本文提出一种改进的分层归一化最小和译码算法,利用对归一化因子的修正,使该算法更适合应用于...     

分组相关快衰落信道下Turbo码译码算法研究

研究了分组相关快衰落信道的特性，推导出该信道下Turbo码的译码算法，并从推导结果确定：平均信噪比和信噪比弥散度是影响系统性能的两个重要参数。仿真结果表明，在分组相关快衰落信道下，采用该文提出的Turbo码译码算法，可以提高整个系统性能，在误比特率为10^-3时，与信道编码采用卷积码的系统相比，信噪比改善2．9dB；在大平均信噪比和小信噪比弥散度条件下，系统性能较好，误比特率较低。     

5G抽头延迟模型中极化译码后处理方案

考虑5G协议中的抽头延迟信道模型,针对分段循环冗余比特自适应（SCAD-SCL）极化译码算法未考虑信噪比对接收序列对数似然比影响的问题,提出SCAD-SCL的后处理（PSCAD-SCL）译码算法。通过仿真确定用于提高可靠性设定的常数和不可靠对数似然比的数目,翻转并适当放大不可靠的对数似然比值,从而提高误比特率性能。仿真结果表明,PSCAD-SCL的误比特率在信噪比1~3 dB优于原有SCAD-SCL译码算法。在误比特率为10-4时PSCAD-SCL较SCAD-SCL算法性能提升了约0.3 dB,提出算法能够提升5G传输性能。     

不同信道条件下MIMO空时编码技术的特性分析

为了分析多输入多输出（ MIMO）空时编码技术在不同信道条件下的性能优劣,研究了无线信道的衰落统计特性,对比了在Rayleigh信道、Rician信道和Nakagami信道条件下,正交频分复用空时块编码（ STBC-OFDM）、垂直空时分层码（ V-BLAST）及空时格型码（ STTC）的系统误码率。通过仿真分析结果表明：STBC-OFDM系统在衰减指数为5的Nakagami信道条件,系统误码率最低,Rician信道次之,Rayleigh信道最高,而且当系统误码率为10－3时,其所需的信噪比（ SNR）分别为7,9,11 dB;但对于V-BLAST和STTC系统,随着信噪比的增加,不同的信道条件对系统误码率的影响各有优劣。     

基于IEEE802.16e协议的无短环的LDPC缩短码设计

IEEE802.16e协议给出的LDPC码是短码时,其校验矩阵存在大量的短环,针对这一问题,设计了一种新的LDPC缩短码方案。该方案在现有的IEEE802.16e标准的LDPC码的校验矩阵设计框架下,提出了一种分块修正子校验矩阵的设计方案,这种方案用准循环矩阵和有限几何法联合优化的方法构造了扩展因子zf=48的校验矩阵,运用同步顺序搜索度数节点的方式,使缩短码情况下的校验矩阵无4环并且仅含有少量6环。在AWGN信道下仿真实验表明,码率为0.5的情况下,改进后的码字不仅保持了IEEE802.16e标准编码的快速编码性能,并且误码率仅比此时的香农限多了1.1dB     

两种LDPC译码算法在OFDM系统应用中的改进

低密度校验码是一种基于稀疏校验矩阵的线性码,此码性能接近Shannon限,并具有简单有效的迭代译码算法。大部分文献提到的LDPC迭代译码算法均基于BPSK调制,相对于MQAM／MPSK调制,BPSK调制频谱利用率太低。在未来的3G＋高速无线通信中,最广泛运用的物理层技术OFDM必然采用频谱利用率较高的多电平调制。因此。如何把LDPC码用于多电平调制下的OFDM是一个关键,将目前较为简化的基于二进制调制的两种译码算法作改进,也即扩展,使之能够应用到基于多进制调制的OFDM系统中．     

基于格雷码的无人机图像传输自适应译码算法

传统的无人机与地面接收机之间的信道编码采用Turbo码、LDPC码等.Turbo码和LDPC码译码复杂、实时性不足、硬件成本高,其中LDPC码在高信噪比时候易导致错误地板.格雷码运算复杂度低,运算时间少,硬件实现简单且功耗也相对更低.针对这一现状,本文提出了基于格雷码的无人机图像传输自适应译码算法.在格雷码软硬判决译码算法的基础上设计了依据奇偶校验位的译码判决机制.仿真结果表明,该算法复杂度低、运行速度快、可靠性好,硬件成本低,可在满足图像精度需求下自适应地选择合适的解码方法,提高解码速度.