基于循环移位矩阵的LDPC码构造方法研究

论文提出了一种将矩阵分块并以单位阵的循环移位阵为基本单元构造LDPC码的校验矩阵的方法,降低了LDPC码在和积算法下的译码复杂度。同时,基于这种循环移位矩阵构造的类下三角结构可以减小编码复杂度。仿真和分析结果表明,这种LDPC码相对于随机构造的LDPC码在环长分布、最小汉明距离以及误码率性能方面也具有优越性。     

LDPC码的有效编码算法研究

LDPC码编码结构中短环的存在,导致译码时的重复迭代,降低了译码性能。介绍了一种编码算法,该算法先通过Richardson和Urbanke提出的Efficient编码算法对LDPC码的校验矩阵优化,然后再主要研究其二分图中长度为4的短环,提出了一种校验矩阵H的消4-环算法。最终实现了降低编码的复杂度的同时,译码效率也得到提高。     

基于循环群的准循环LDPC码构造

随机LDPC码的编码相当复杂,相对随机LDPC码而言准循环LDPC码具有编码复杂度低的特点,它可以用移位寄存器来实现线性复杂度的编码器.LDPC码通常采用Tanner图上的和积算法进行迭代译码.对于无圈的Tanner图,即girth为无穷大的Tanner图,和积译码是一种最优译码算法.本文提出了一种基于行列约束的LDPC码代数构造方法,这种构造方法可以构造出一类二元的准循环LDPC码,它的girth不小于6.仿真结果表明,构造出来的LDPC码在AWGN信道下采用和积迭代译码就误块率与误码率等方面的性能可与标准码相当.     

一种快速编码的半随机LDPC码构造研究

低密度奇偶校验码(LDPC码)具有逼近Shannon限的优异纠错性能,在信道编码领域的应用越来越广泛,但是LDPC码的编码复杂性一直是制约其普遍应用的突出问题。奇偶校验矩阵的结构则直接决定着LDPC码的编码复杂度和译码性能。提出一种准双对角线结构的半随机LDPC码奇偶校验矩阵的构造方法,它具有IEEE 802.16e标准LDPC码的优异纠错性能和低编码复杂度,同时在码率、码长、基础校验矩阵和扩展因子等设计方面更具灵活性,能更好地适应工程实践的需要。采用这种构造方法,以(16 384,8 192)LDPC码为例进行快速迭代编码,能够获得优异的译码性能,可以用于实现高速率低复杂度的LDPC译码器设计。     

一种可快速编码的QC-LDPC码构造新方法

为解决LDPC码的编码复杂度问题,使其更易于硬件实现,提出了一种可快速编码的准循环LDPC码构造方法。该方法以基于循环置换矩阵的准循环LDPC码为基础,通过适当的打孔和行置换操作,使构造码的校验矩阵具有准双对角线结构,可利用校验矩阵直接进行快速编码,有效降低了LDPC码的编码复杂度。仿真结果表明,与IEEE 802.16e中的LDPC码相比,新方法构造的LDPC码在低编码复杂度的基础上获得了更好的纠错性能。     

基于矩阵分块的LDPC码快速编码结构研究

低密度奇偶校验(LDPC)码由于具有接近香农限的性能和高速并行的译码结构而成为研究热点。然而,当码长很长时,编译码器的硬件实现变得很困难。文章从编译码实际实现的角度出发,提出一种基于分块的LDPC码下三角形校验矩阵结构,降低了编译码复杂度,不仅可以实现线性时间编码,同时还可以实现部分并行译码。仿真结果表明,具有这种结构的LDPC码和随机构造的LDPC码相比具有同样好的纠错性能。     

一种高性能全分集LDPC码的构造方法

块衰落信道上全分集LDPC的构造与性能分析成为近期研究的热点。ML译码算法下全分集LDPC码可以通过设计列满秩的校验子矩阵来实现。然而,基于ML准则的全分集码字,采用迭代译码算法时,不能保证全分集。因此,该文通过设计特定结构的校验矩阵,实现了在迭代译码算法下能取得全分集的LDPC码,分析了其密度演化过程。 在此基础上,进一步研究了全分集LDPC码字结构与性能的关系,提出了提高全分集LDPC码编码增益的方法。仿真结果表明,该文构造的LDPC码不仅能够取得全分集,并且具有较高的编码增益。     

基于改进2-DGRS码的QC-LDPC码高效构造

利用GRS(generalized reed-solomon)码的生成多项式提出了基于改进的2-D GRS(two-dimensional GRS)码设计和构造QC-LDPC(quasi-cyclic low density parity-check)码的方法,使所构造的码具有较好的译码性能。同时在码的构造过程中,考虑到了准双对角线结构和合适的度分布。不同码率的LDPC码用于和新设计的QC-LDPC码进行测试和比较。实验结果表明,所提出的码构造方法可加快LDPC码校验矩阵的构造,同时基于所提出方法构造的QC-LDPC码可提高译码性能,并降低编码复杂度。     

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。     

一类基于填充设计的LDPC码的构造

文中利用填充设计,构造了一类具有特定结构的任意码长的LDPC(低密度校验)码,这类LDPC码不仅具有好的最小距离,其Tanner图的最小周长为6,而且它的编码和译码结构可通过移位寄存器线性产生,其性能优于随机产生的LD-PC码。     

高性能时不变LDPC卷积码构造算法研究

该文基于由QC-LDPC码获得时不变LDPC卷积码的环同构方法,设计了用有限域上元素直接获得时不变LDPC卷积码多项式矩阵的新算法。以MDS卷积码为例,给出了一个具体的构造过程。所提构造算法可确保所获得的时不变LDPC卷积码具有快速编码特性、最大可达编码记忆以及设计码率。基于滑动窗口的BP译码算法在AWGN信道上的仿真结果表明,该码具有较低的误码平台和较好的纠错性能。     

Regular Low-Density Parity-Check codes based on shifted identity matrices

This paper extends the class of Low-Density Parity-Check （LDPC） codes that can be constructed from shifted identity matrices. To construct regular LDPC codes, a new method is proposed. Two simple inequations are adopted to avoid the short cycles in Tanner graph, which makes the girth of Tanner graphs at least 8. Because their parity-check matrices are made up of circulant matrices, the new codes are quasi-cyclic codes. They perform well with iterative decoding.     

一种低译码复杂度的Turbo架构LDPC码

针对低密度奇偶校验(LDPC)码较大的译码复杂度和RAM占用,该文提出了一种低译码复杂度的Turbo架构LDPC码并行交织级联Gallager码 (Parallel Interleaved Concatenated Gallager Code,PICGC)。该文给出了PICGC的设计方法和编译码算法,并分析比较了PICGC译码器与LDPC译码器所需的RAM存储量,推导出RAM节省比的上界。理论分析和仿真结果表明,PICGC以纠错性能略微降低为代价,有效地降低译码复杂度和RAM存储量,且译码时延并未增加,是一种有效且易于实现的信道编码方案。     

准循环低密度校验码的构造

文中提出了一种利用筛选算法寻找指数矩阵的新方法,其构造的准循环低密度校验码有两个主要的优点:一是可用简单线性移位寄存器完成编码;二是只需存储校验矩阵的指数矩阵,可节约很多存储空间.利用计算机能较快的搜索圈长为的循环置换矩阵阶数的最小值,搜出的这些在理论上达到了Fossorier给出的最小下界.仿真结果表明构造的低密度校验码在加性高斯白噪声信道中BPSK调制下用和积迭代译码算法的误比特性能表现良好.     

基于稀疏二进制序列的低密度奇偶校验码

通过对低密度奇偶校验(LDPC)码构造的研究,提出了一种利用稀疏二进制序列构造规则LDPC码的新颖而简单的方法。在构造中,还提出了奇偶校验矩阵里元素‘1’的分布矩阵的概念。为了确保码Tanner图的最小圈长为8,利用了序列的周期自相关函数和周期互相关函数。通过仿真表明构造的新码在和积算法下进行迭代解码性能优异。由于产生的LDPC码本身固有的准循环结构,还能得到较低的编码复杂度。     

中短码长的率匹配多进制LDPC码研究设计

该课题研究构造了纠错能力强、编译码复杂度低的中短码长的率匹配多进制LDPC码。提出了一种校验位高效编码删余算法,以得到高性能的多进制RC-LDPC码。该删余算法以设计的高性能中短码长、中等码率(1/2码率)的多进制LDPC母码为基础,采用高效的结构化编码删余算法,实现比较宽的速率范围(例如1/10到9/10)内设计高性能的纠错码。仿真结果表明,此算法性能优于传统的随机删余和节点分组与排序删余算法。     

一种非规则卷积低密度校验码的构造和短环去除方法

该文研究了使用为分组低密度校验(Low-Density Parity-Check,LDPC)码优化的度序列分布来构造卷积低密度(Low-Density Convolutional,LDC)码的方法,详细讨论了LDC码的编码、译码和短环的消除算法,实验结果说明用为分组LDPC码优化的非规则度序列分布所构造的LDC码,其性能要优于目前文献上提出的规则(homogeneous)LDC码。