低复杂度极化码SCL译码算法

极化码的串行抵消列表(SCL)译码的逐次逐比特进行判决过程与路径度量值的计算筛选过程是整个译码系统复杂度与延迟的主要来源.在分析现有SCL及多比特判决译码的优缺点基础上,针对SCL译码造成的译码系统复杂度高和延时大的问题,将每组多比特码字(多个独立信道)视作一个整体,并在译码时通过信道合成构造为一个虚拟多比特信道,从而可以对多比特码字进行同步传输并根据信道递归公式进行同步判决译码.由此基于SCL译码的码树构造提出一种构造多比特虚拟信道的SCL译码算法,并结合设置译码码树节点阈值减少码树节点分裂次数的方法进一步增强了上述算法.在AWGN信道下的分别对虚拟2、4和8比特信道SCL译码的误码率及误帧率性能进行仿真.仿真结果表明在虚拟8比特信道情况下,预设阈值S=30时的译码性能接近传统SCL算法,且总历经节点数降低了63.7%,总加法次数是8比特同时判决译码算法的17%.此算法降低了译码算法的计算复杂度及硬件存储复杂度,更适合于硬件实现,具有一定的实用价值.     

分组码级联极化码

为提升极化码译码性能,提出一种级联极化码方案．采用经典分组码作为外码,极化码作为内码．选择所在子信道置信度较低的信息比特进行外码编码,将编码产生的校验比特放置在置信度最高的几个子信道位置上,再将这些校验比特与要传输的信息比特一起进行极化码编码．利用外码产生的校验比特有效地提升了极化码的译码性能．同时给出修正的连续删除列表译码算法,在原始的连续删除列表译码器译码结束后,将译码器列表中每一条译码结果所包含的校验比特分别进行校验,选择正确率最高且可通过校验的一条译码结果作为最终输出．仿真结果显示,在码长为128、误帧率为10^-2时,与循环冗余校验辅助的极化码方案相比,级联极化码方案有0.25dB的增益．     

Bit-flipping decoding algorithm for the MLC flash memory

As the bit storage density of the multi-level cell (MLC) for flash memory increases, cell-to-cell interference is the dominant distortion source of the flash memory. By making a thorough analysis of the error characteristics of the intra-cell bit storage channel, a bit-flipping (BF) rule for the MLC flash memory is designed, and an improved BF algorithm is presented for the MLC flash memory. Simulation results show that the decoding performance of the improved bit-flipping algorithm is better than that of the BF decoding algorithm for the MLC flash memory with the same sensing precision, and the improved BF decoding algorithm for the MLC flash memory can effectively reduce the average number of iterations, which can achieve a better tradeoff between decoding complexity and decoding performance.     

快速低密度校验码迭代译码量化算法

提出一种低密度校验码快速量化置信传播译码算法，其中量化电平标号作为定点算术操作数，运算由寻址表完成，中间计算以较高精度包含在表中，该算法具有明显低的时间复杂度，应用对称特性，可以显著降低所需存储容量；在不增加复杂度的前提下，可以方便地实现均匀及各种为改进性能而设计的非均匀量化方案；适当增加复杂度还可实现时变译码，该算法使低密度校验码在实际通信系统中的应用比时已经接近连续译码，而高信誉噪比时比连续译码差0.2dB。合适的高阶量化译码可以获得接近连续译码的性能，高信噪比时甚至优于连续译码。     

LDPC码的快速收敛译码算法

给出了一种置信传播算法双向信息传递策略的实现方案,并基于矩阵分解提出了一种LDPC码的快速收敛译码算法——串行级联译码算法．密度进化理论分析和计算机仿真结果表明,与置信传播算法相比,串行级联译码算法可获得更快的收敛速度和较好的译码性能．     

Turbo码不同译码算法中的量化性能分析

针对Turbo码的不同译码方法，提出了不同情况下的中间变量的量化方式。在已完成接收比特、附加信息和输出似然值的量化情况下，着重讨论了不同译参政方式的中间变量的量化范围、量化级别和量化方法对译码性能的影响。仿真结果表明，对于改进的Turbo码的译码算法（LOG-MAP，MAX-LOG-MAP，SOVA），中间变量的量化可以不采用非均匀量化，而且中间变量量化的级别也可以大大减小，不仅降低译码复杂度，而且减少了硬件实现时所需要的存储空间。     

LDPC码量化和积译码的高效实现

提出了一种改进的高效量化和积算法(sum-product algorithm,简称SPA)．该算法只涉及加减法、比较和查表运算,并且每轮迭代译码的运算次数少于前／后向算法,从而大大降低了计算复杂度和硬件实现难度．同时,文中还基于这种改进的量化SPA,对采用不同量化方案时LDPC码在AWGN信道下的译码性能进行了仿真．仿真结果表明采用低阶均匀量化时译码性能已经非常接近连续译码．     

Sliding window decoding algorithm for spatially coupled LDPC codes with a variable window

Spatially coupled low density parity check (SC-LDPC) codes can achieve a better decoding performance with a small message recovery latency due to the sliding window decoding. An improved decoding scheme based on window extension is proposed for further enhancing the performance of the sliding window decoding. In contrast to conventional sliding window decoding, the window size of this scheme can vary according to the average logarithmic likelihood ratio (LLR) value of the target symbol. Specifically, for every iteration in the decoding process, we compare the average LLR value of the target symbol with the preset threshold. If the average LLR value of the target symbol is less than the preset threshold and the current window size does not exceed the maximum size, the decoding window size adds one and then performs a new iteration with the new window size. By this means, the scheme can achieve trade-off between decoding performance, complexity and latency. Simulation results on the additive white Gaussian noise (AWGN) channel show that this scheme can significantly improve the sliding window decoding performance of SC-LDPC codes.     

Polar码SC译码算法的量化问题

为了在数字芯片上以低硬件复杂度实现Polar码的译码算法,对Polar码连续消除( SC)译码算法接收符号和SC译码输入的初始比特对数似然比( LLR)的量化问题进行了研究.分析了接收符号量化区间和量化比特数对Po-lar码SC译码性能的影响.对译码输入初始LLR,从均匀量化和非均匀量化两方面,并对非均匀量化采用了归一化非均匀量化和小数非均匀量化2种方式,分析了初始LLR的量化对Polar码SC译码性能的影响.仿真结果表明,分别对接收符号和初始LLR采用区间[-4,4]和区间[-20,20]上的6 bit均匀量化,就可以使Polar码SC译码算法的误比特率( BER)性能损失在小于0.1 dB的同时,具有更简单的硬件实现复杂度.     

基于H.264和Turbo码的信源信道联合解码

针对有噪信道下的视频传输,本文提出了一种基于H.264和Turbo码的信源信道联合解码方案。该方案利用Turbo解码器的信道软输出协助H.264视频解压缩器工作,应用视频解压缩器的语义/句法信息对Turbo解码器的外部信息进行更改,以提高其纠错能力。与只采用Turbo解码的方案相比,联合解码方案加速了Turbo码的收敛,并且其性能在峰值信噪比、误比特率以及视频重建质量方面都有显著提高。     

一种改进的卷积LDPC码置信传播译码算法

针对卷积LDPC码译码时延长的问题,提出了一种高效的译码算法．在每步迭代过程中运用反馈消息,能更加有效地更新变量节点消息,并采用比重因子法减小了由于因子图中环的存在而产生的误差传播,从而大大减少了译码迭代次数,提高了译码的收敛速度．仿真结果表明,该译码算法减小了5/8的译码时延,并降低了译码复杂度,同时获得了比现有的置信传播算法更好的纠错性能,而且在相同的迭代次数下,本算法在BER为10^-6时获得了0.16 dB的增益．     

一种改进的Polar码的BP译码算法

为了减少置信度传播译码算法的计算复杂度,提出了一种改进的置信度传播译码算法.该算法在节点更新时,利用等误差的线性近似函数来代替算法中的双曲函数,相比于原始的置信度传播译码算法,改进的算法仅仅需要乘法和加法运算,因此大大降低了算法的计算复杂度,更易于硬件实现.仿真结果表明,在低信噪比时,改进的置信度传播译码算法的性能与原始BP译码算法的性能几乎相同,在高信噪比时,改进的置信度传播译码算法的性能比原始置信度传播译码算法的性能略差,在码长为256,误码率是10-6时,改进的置信度传播译码算法的误码率性能比原始的置信度传播译码算法退化了0.1dB.     

差分空时频码字的快速译码方法

最大似然(ML)检测的差分空时频码的传统译码方法的译码复杂度随着星座图点数以及发送信息符号数的增加而迅速增加．对星座图进行划分,提出了一种差分空时频码字的快速译码方法．该方法可以获得与传统ML译码方法相近的性能,即都获得了最大空间-多径分集增益,而译码复杂度却大大降低．仿真分析结果证明了该快速译码算法的高效性．     

多元LDPC码的动态扩展最小和译码算法

多元LDPC码采用扩展最小和(EMS)算法进行译码时,若消息向量长度取值过小,则性能相对其采用多元和积算法(QSPA)有很大损失．针对该问题,提出了一种动态扩展最小和(D-EMS)译码算法．首先,基于Monte Carlo方法研究了消息向量中有效似然值在各GF(q)符号间的分布,得出随着译码迭代次数的增加,有效似然值逐渐集中于少部分符号．因此,D-EMS译码算法先将消息向量长度设为n_m1,一定迭代次数后再将其截短为n_m2,这样译码复杂度可得到有效降低．同时,为了降低译码器实数比较运算复杂度,D-EMS算法校验节点基本步骤采用检泡(BC)算法．复杂度分析和仿真结果表明,在合理的参数设置下,D-EMS算法在有效降低EMS算法译码复杂度的同时,其性能在AWGN和Rayleigh衰落信道下均逼近相应EMS算法,因此可有效应用于基于多元LDPC码的实际通信系统．     

切比雪夫距离下系统置换码的编译码算法

针对切比雪夫距离度量下可以纠正强度有限错误的［k+n,k,d］系统置换码缺乏编译码算法的问题,利用对称群上的ranking与unranking映射以及切比雪夫距离度量下(n,m,d)置换码的交织技术,提出了基于等级调制方案的［k+n,k,d］系统置换码的一种编码算法．同时,借助对称群上的ranking与unranking映射以及(n,m,d)置换码中的置换投影技术,提出了切比雪夫距离度量下［k+n,k,d］系统置换码的一种译码算法． 通过计算实例说明了所提出系统置换码的编码和译码算法的正确性．     

基于前馈神经网络的分组码译码方案

在构造出分组码格图的基础上,利用一种基于前馈神经网络的多输入最小值选择网络实现分组码分组码的软判决及硬判决译码。计算结果表明,前馈神经网络总能找到全局最优解,从而使该译码算法的性能同于最大似然译码。由于该前馈网络的计算时延非常短,且基于它的译码器与传统译码器相比硬件实现简单,从而使译码的复杂性降低,时延减小。     

LDPC码ADMM惩罚译码的早停止方法

为了减少低密度校验码译码的平均迭代次数,通过深入分析迭代译码中码字所满足的校验约束个数的变化规律,设计了低密度校验码交替方向乘子法惩罚译码的一种早停止方法．该方法能够在译码的早期阶段检测出错误码字而停止译码,从而节省了不必要的译码迭代．与现有交替方向乘子法惩罚译码的两种停止方法相比较,所提出的早停止方法在低信噪比区域降低了交替方向乘子法惩罚译码的平均迭代次数,而且其译码性能几乎没有损失．     

一种有效的LDPC码伪码字搜索算法

为了获得影响低密度奇偶校验码线性规划译码性能的伪码字,通过深入分析有害的Tanner子图中变量节点位置与线性规划译码器输入分量位置的对应关系,提出了二元对称信道下低密度奇偶校验码的一种有效的低重量伪码字搜索算法．通过对基于交替方向乘子法的线性规划译码器输入向量叠加偏置噪声,经过有限次迭代搜索后可快速收敛到低重量伪码字． 仿真结果表明,与现有伪码字搜索算法相比,所提出的方法能够更准确地找到大量中短码长规则和非规则低密度奇偶校验码的低重量伪码字．     

Beamforming assisted successive interference cancellation initial ranging algorithm for OFDMA systems

According to the effect of the frequency selectivity of multipath channel and multiuser access interference (MAI) on the initial ranging system in the orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) network, a novel beamforming assisted successive interference cancellation initial ranging algorithm is presented by utilizing smart antennas at the base station in the next generation wireless communication systems. In the algorithm, the cell is divided into many small ranging sectors in the spatial domain by a group of beamforming vectors. The proposed algorithm is able to improve the signal-to-interference-plus-noise ratio of the desired ranging users in a given sector and suppress the MAI from other ranging sectors. In the small ranging sector, the multiuser ranging code detection and timing offset estimation are conducted by the simplified successive multiuser detection and interference cancellation (SMUD) method and the adaptive threshold. Simulation results show that the correct detection probability of the proposed algorithm is improved by 80％ than that of the SMUD algorithm, with 15 ranging users in the ranging channel when the SNR is -6dB.     

一种有效的FG-LDPC译码方法

基于有限几何低密度奇偶校验码（FG-LDPC）译码性能、复杂度和时延，提出了一种混合比特翻转（BF）和大数逻辑译码（MLG）的译码方法。在比特翻转译码过程中，一种有效度量相关校验可靠性的方法被提出。经过BF迭代译码后，再由MLG译码。译码过程不涉及浮点运算，降低了复杂度，减小时延。仿真表明新的译码方法比原有加权比特翻转（WBF）算法性能提高了0.3dB。