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...     

一种改进的LDPC码译码算法

文中提出了一种改进的基于加权错误校验的LDPC码比特反转算法,该算法不需要软信息,译码时采用了设定判决门限的方法,减少了译码过程中的迭代次数和译码复杂度.仿真结果表明:对于高Girth、低码率的LDPC码,该算法达到了比多种利用软信息的比特反转算法更少的迭代次数和更优异的性能.     

LDPC码在BPSK通信系统中的性能分析

LDPC编码在长码条件下具有接近Shannon极限的纠错能力,但是译码较为复杂,因此分析LDPC编码在短码条件下的编译码性能对于扩大LDPC编码的应用范围,降低译码设备的复杂度有着重要的意义。针对较短LDPC编码情况下的判决译码在BPSK系统中的应用,对基于BP算法的几种软判决译码算法进行了介绍,对算法在BPSK系统中的译码性能进行了仿真,仿真结果表明:基于对数测度的BP算法在LDPC短码条件下有着优良的译码性能,能够有效降低通信系统中编译码的复杂度。     

一种改进的LDPC码硬判决译码算法

LDPC码的硬判决译码通常是利用比特翻转算法(BF)以及在其基础上改进的加权比特翻转算法(WBF)来实现的,但是前者算法性能较差,而后者的复杂度较高,为了让译码算法能够兼顾其性能和复杂度,针对之前的BF以及WBF算法,提出了一种改进的LDPC码硬判决译码算法,该算法能够在前两次迭代中完成多个比特位的翻转.仿真结果表明,这种改进的算法可以在性能损失较小的条件下,大大降低算法的复杂度,从而提高译码的效率,减轻硬件的负担.     

光通信系统中一种改进的LLR-BP译码算法

光通信系统中低密度奇偶校验(Low-density Parity-check,LDPC)码采用对数似然比置信传播(Log-likelihood Ratio Belief Propagation,LLR-BP)算法进行译码时,在高信噪比区域迭代译码过程中会出现变量节点外部信息振荡不收敛而导致译码纠错性能的降低.为满足光通信系统的要求,提出了一种削弱外部消息振荡的改进LLR-BP译码算法.该算法通过引入加权系数平衡前后两次迭代之间变量节点传递的外部信息,明显减缓了外部信息的振荡现象.仿真结果表明:与传统LLR-BP译码算法相比,该改进LLR-BP算法具有更佳的误码性能,同时降低变量节点外部信息振荡现象并加快了译码的收敛速度.     

LDPC码的改进迭代比特翻转译码算法

为提高低密度奇偶校验(LDPC)码的低复杂度硬判决译码算法的性能,提出了一种改进的比特翻转(BF)译码算法,在迭代时利用一个交替的门限模式对多个比特进行翻转,降低了每次迭代时比特被错误翻转的概率,从而有效提高了译码性能.仿真结果表明,与BF算法相比,该算法在保持低复杂度的基础上获得了更好的译码性能和更快的收敛速度.     

基于MRF的高性能二进制LDPC码译码算法

二进制LDPC码译码改进算法主要是提升硬判决性能或者降低软判决计算复杂度。本文应用高斯-马尔可夫随机场(Markov Random Field,MRF)模型实现信源参数估计,对信道译码端接收的比特序列进行对数似然比修正,在译码时加入信源的残留冗余信息来增加译码器的纠错能力。信源估计修正系数自适应可变,是由误码率参数调控。在计算复杂度不变的情况下,基于MRF的LDPC码译码算法有效提高了译码性能,降低误比特率     

LDPC编码调制系统中基于反馈LLR均值的迭代解调/译码算法

该文针对LDPC码编码的BICM系统,提出一种对LDPC码译码器输出外附信息的计算方法进行改进的迭代解调/译码算法。与传统的解调/译码算法不同在于,该算法对每次BP迭代中译码器输出的各编码比特的外附LLR分别求均值后,再将其作为先验信息反馈给软解调器开始下次的迭代解调/译码。采用该方法可有效地减轻LDPC码在BP迭代过程中某些比特LLR值的振荡现象,从而使得传递给软解调器的外附信息更准确。仿真结果表明,和传统的两种迭代解调/译码算法相比,该算法能进一步提高LDPC编码BICM迭代系统的译码性能,而复杂度并无明显增加。     

LDPC编译码算法分析

低密度奇偶校验(LDPC)码是一种线性分组码,其纠错能力可以接近香农极限。针对LDPC码的编译码问题,分析了校验矩阵的构造方法。给出了LDPC码的编码算法以及算法的实现结构。分析了基于软判决的置信传播(BP)译码算法,并给出了可以进一步降低计算复杂度的简化译码方法。通过仿真对比了不同的译码算法在高斯信道下的译码性能。     

基于置信度震荡的LDPC码译码算法研究

在采用基于对数似然比的置信度传递译码算法LLR-BP(Log-Likelihood Ratio Belief Propagation)对低密度奇偶校验码LDPC code(Low-density Parity-check code)译码时,变量节点对数似然比外信息ex-LLR(Extrinsic Log-Likelihood Ratio)的震荡会引起比特节点发生错误.文中分析了ex-LLR值和后验概率值(APP)产生震荡的原因及两者的关系,提出了减弱其对整个译码过程影响的两种改进译码算法.仿真结果表明,改进的译码算法在基本不增加译码复杂度的情况下,能够降低译码错误平层,进一步改善传统的LLR-BP译码算法的性能.     

基于循环检测的LDPC比特翻转译码算法研究

提出一种基于循环检测的低密度奇偶校验码的比特翻转(BF)译码算法,采用对译码翻转比特的循环检测和对接受符号可靠性信息的软判决,使译码性能大大改善.理论分析表明,该译码运算复杂度低,仿真结果表明,改进的算法优于加权比特翻转译码LP-WBF算法约0.3 dB,误码性能改善明显.     

Reduced-Complexity Decoding of LDPC Codes

Reduced-Complexity Decoding of LDPC Codes Various log-likelihood-ratio-based belief-propagation (LLR- BP) decoding algorithms and their reduced-complexity derivatives for low-density parity-check (LDPC) codes are presented. Numerically accurate representations of the check-node update computation used in LLR-BP decoding are described. Furthermore, approximate representation of the decoding computations are shown to achieve a reduction in complexity, by simplifying the check-node update or symbol-node update, or both. In particular, two main approaches for simplified check-node updates are presented that are based on the so-called min-sum approximation coupled with either a normalization term or an additive offset term. Density evolution is used to analyze the performance of these decoding algorithms, to determine the optimum values of the key parameters, and to evaluate finite quantization effects. Simulation results show that these reduced-complexity decoding algorithms for LDPC codes achieve a performance very close to that of the BP algorithm. The unified treatment of decoding techniques for LDPC codes presented here provides flexibility in selecting the appropriate scheme from a performance, latency, computational complexity, and memory-requirement perspective.     

Two Bit-Flipping Decoding Algorithms for Low-Density Parity-Check Codes

In this letter, a low complexity decoding algorithm for binary linear block codes is applied to low-density paritycheck (LDPC) codes and improvements are described, namely an extension to soft-decision decoding and a loop detection mechanism. For soft decoding, only one real-valued addition per code symbol is needed, while the remaining operations are only binary as in the hard decision case. The decoding performance is considerably increased by the loop detection. Simulation results are used to compare the performance with other known decoding strategies for LDPC codes, with the result that the presented algorithms offer excellent performances at smaller complexity.     

Iterative reliability-based decoding of low-density parity checkcodes

In this paper, reliability based decoding is combined with belief propagation (BP) decoding for low-density parity check (LDPC) codes. At each iteration, the soft output values delivered by the BP algorithm are used as reliability values to perform reduced complexity soft decision decoding of the code considered. This approach allows to bridge the error performance gap between belief propagation decoding which remains suboptimum, and maximum likelihood decoding which is too complex to be implemented for the codes considered. Trade-offs between decoding complexity and error performance are also investigated. In particular, a stopping criterion which reduces the average number of iterations at the expense of very little performance degradation is proposed for this combined decoding approach. Simulation results for several Gallager (1963, 1968) LDPC codes and different set cyclic codes of hundreds of information bits are given and elaborated     

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。     

RS码与LDPC码的联合迭代译码

针对RS码与LDPC码的串行级联结构,提出了一种基于自适应置信传播(ABP)的联合迭代译码方法.译码时,LDPC码置信传播译码器输出的软信息作为RS码ABP译码器的输入;经过一定迭代译码后,RS码译码器输出的软信息又作为LDPC译码器的输入.软输入软输出的RS译码器与LDPC译码器之间经过多次信息传递,译码性能有很大提高.码长中等的LDPC码采用这种级联方案,可以有效克服短环的影响,消除错误平层.仿真结果显示:AWGN信道下这种基于ABP的RS码与LDPC码的联合迭代译码方案可以获得约0.8 dB的增益.     

Performance of LDPC coded FMT systems over frequency selective fading channel

This paper proposes the Low Density Parity Check （LDPC） coded Filtered MultiTone （FMT） systems with high-order modulation for the high data rate reliable transmission over frequency selective fading channel. For the purpose of accomplishing soft input soft output iterative decoding of LDPC codes, a new soft decision metric generation method is proposed, which obviates the need of the noise variance estimation, for M-PSK/M-QAM-type high-order modulation over frequency selective fading channel. Computer simulation indicates that, there is no performance loss with our new metric, but the complexity of implementation is reduced, and that the LDPC codes are effective to improve the Bit Error Rate （BER） of FMT in frequency selective fading channel.     

低复杂度的自适应置信差分迭代译码算法

针对中短码长的低密度奇偶校验规则码(Low Density Parity Check, LDPC)规则码,该文采用消息更新规则改进和因子图变换方法,提出一种低复杂度差分迭代译码算法。在置信传播算法的基础上,仅当变量节点的消息值振荡时引入差分映射策略,得出一种选择性的置信差分规则,自适应地调整校验节点消息的归一化系数,提高译码性能。同时,采用展开校验节点的图变换方法,将计算复杂度从随节点度分布指数性增长降至线性增长。分别在高斯白噪声信道和瑞利衰落信道下进行仿真实验,结果表明该算法和基于图变换的其他低复杂度译码算法相比,性能优越且复杂度低,和对数似然比的置信传播算法(LLR-BP)相比,高信噪比区域内的性能优异,低信噪比区域内的计算复杂度明显降低。     

基于原型图的低码率LDPC码最小和译码算法改进方案

低密度奇偶校验(LDPC)码的译码硬件实现方案大多采用计算复杂度较低的修正最小和(NMS)算法,然而对于低码率LDPC码,由于校验节点度数低,NMS算法的修正误差较大,导致其译码性能和标准的置信传播(BP)算法相比有较大差异。该文针对基于原图构造的一类低码率LDPC码,提出了在NMS迭代译码中结合震荡抵消(OSC)处理和多系数(MF)修正技术的方案。结合低码率原型图LDPC码行重分布差异较大的特点,MF修正算法可以有效地减少计算误差,从而改善译码性能。另外低码率原型图LDPC码的收敛较慢,而OSC处理则可以较好地抑制正反馈信息,进一步提高NMS算法的性能增益。仿真结果表明,对于此类低码率LDPC码, MF-OSC-NMS算法可以达到接近BP算法的性能。OSC处理和MF修正技术硬件实现简单,与NMS算法相比几乎没有增加计算复杂度,因此MF-OSC-NMS算法是译码算法复杂度和性能之间一个较好的折中处理方案。