一种简化的LDPC码BP译码算法的研究

低密度奇偶校验码(LDPC码)是一种逼近香农限的线性分组码,译码的复杂度较低;在LDPC码译码算法中性能较好的是置信传播译码(BP)算法,他能够在迭代译码过程中确定码字是否已译出,但是复杂度高,运算量大。采用一种改进的BP译码算法,在迭代译码过程中对校验节点的更新信息进行曲线拟合,以减小译码运算量,有利于硬件的并行实现,减少译码延时。仿真结果表明,改进的BP算法译码性能和原来的BP算法接近,而且复杂度较低。     

LDPC短码的编译码研究

这里研究了原模图LDPC码和BP译码算法,首先提出了一种基于PEG算法构造原模图LDPC码的算法,该码字在码率为1/2,码长256比特的情况下,译码性能超过了PEG算法,然后针对LDPC短码不可避免存在四环的特殊性,提出了一种修正四环中变量节点迭代信息的BP译码改进算法,使得具有四环的LDPC短码的译码性能得到较大提升。     

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WIMAX标准的LDPC译码器系统设计

本文在研究了LDPC码的基本译码算法的基础上,针对BP及其简化算法译码收敛慢的不足的缺点,提出了一种将TDMP算法和NMS算法相结合的TDMP-NMS算法作为WIMAX标准LDPC译码器的译码算法.该算法综合了TDMP算法译码收敛快和NMS算法在保证误码率性能的前提下校验节点处理简单的优点,最终实现了基于WIMAX标准的LDPC码译码器.     

低复杂度的LDPC码联合编译码构造方法研究

LDPC码因为其具有接近香农限的译码性能和适合高速译码的并行结构,已经成为纠错编码领域的研究热点。LDPC码校验矩阵的构造是基于稀疏的随机图,所以该类码字编码和译码的硬件实现比较复杂。以单位阵的循环移位阵为基本单元,构造LDPC码的校验矩阵,降低了LDPC码在和积算法下的译码复杂度。同时考虑到LDPC码的编码复杂度,给出了一种可以简化编码的结构。针对该方案构造的LDPC码,提出了消除其二分图上的短圈的方法。通过大量的仿真和计算分析,本文比较了这种LDPC码和随机构造的LDPC码在误码率性能,圈长分布以及最小码间距估计上的差异。     

基于FPGA的LPDC译码实现

低密度奇偶校验码(Low-Density Pariy-Check codes,LDPC codes)是一种基于图和迭代译码的信道编码方案,它是据Turbo码的另外一种性能非常接近Shannon极限的信道编码.本文在探讨了LDPC码的经典BP(Belief ProPagation)译码算法的基础上,采用一种改进行的复杂度...     

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     

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。     

一种改进的无线光通信LDPC码译码算法

针对无线光通信中低密度奇偶校验码(LDPC)置信传播(BP)译码算法复杂度高及置信度振荡造成译码错误等缺点,基于对数BP算法提出了一种改进的译码算法。改进的译码算法在校验节点运算时,判断输入到校验节点消息的最小值与某个门限的大小,根据比较结果,分别用消息最小值或若干个最小值进行运算,在损失很少性能的情况下降低了运算复杂度;同时在比特节点采用振荡抵消处理运算,提高了算法的性能增益。最后在对数正态分布湍流信道模型下,分别对比特充分交织和交织深度为16的情况进行了仿真实验。仿真结果表明,改进的译码算法与BP算法相比,大幅度降低了计算复杂度,而且译码性能有一定的优势,收敛速度损失很少;而相对于最小和算法,改进的算法虽然译码复杂度有所增加,但误码率性能有明显的优势,并且收敛速度也优于最小和算法。因此,改进的译码算法是无线光通信中LDPC码译码算法复杂度和性能之间一个较好的折中处理方案。     

基于置信传播和波束搜索的LDPC联合译码算法

当置信传播算法BP（Belief Propagation）应用于LDPC短码时,由于传递消息的不独立性,使得译码性能与最大似然译码有较大差距。考虑到LDPC码分布的稀疏性,以及在BP失败译码中仅有少量错误位的统计事实,提出了一种波束搜索算法,把它级联于BP算法来对失败译码进行后处理。在付出一定计算复杂性的代价下,以期提高整体的译码性能。在波束搜索算法的实现中,译码伴随式的信息以及码字位的可靠性信息被融合进对搜索个体的代价函数中。它的目标是在给定的波束宽度下,寻找到失败译码对应的错误样式,从而纠错的目的。仿真结果表明对LDPC短码,此联合算法在译码性能与计算复杂度之间取得较好的折衷。     

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.     

一种改进的LDPC码低复杂度最小和算法

研究了低密度奇偶校验(Low-Density Parity-Check,LDPC)码的单最小值最小和(Single-Minimum Min-Sum,SMMS)算法,为了提高译码性能,在此基础上提出一种信道自适应可配置LDPC码最小和译码(Adaptive Configurable Min-Sum,ACMS)算法。ACMS算法在BP译码时的横向消息迭代更新过程中,LLR次小值用一个基于迭代次数的估算参数与最小值相加来取代,同时根据每次判决时的错误比特个数对不同信噪比下的估算参数进行动态修正。仿真结果表明,ACMS算法整体上提高了译码性能而仅增加少量复杂度。     

Quasi-cyclic generalized ldpc codes with low error floors

In this paper, a novel methodology for designing structured generalized LDPC (G-LDPC) codes is presented. The proposed design results in quasi-cyclic G-LDPC codes for which efficient encoding is feasible through shift-register-based circuits. The structure imposed on the bipartite graphs, together with the choice of simple component codes, leads to a class of codes suitable for fast iterative decoding. A pragmatic approach to the construction of G-LDPC codes is proposed. The approach is based on the substitution of check nodes in the protograph of a low-density parity-check code with stronger nodes based, for instance, on Hamming codes. Such a design approach, which we call LDPC code doping, leads to low-rate quasi-cyclic G-LDPC codes with excellent performance in both the error floor and waterfall regions on the additive white Gaussian noise channel.     

Computationally efficient decoding of LDPC codes

A computationally efficient algorithm for the decoding of low-density parity check codes is introduced. Instead of updating all bit and check nodes at each decoding iteration, the developed algorithm only updates unreliable check and bit nodes. A simple reliability criteria is developed to determine the active bit and check nodes per decoding iteration. Based on the developed technique, significant computation reductions are achieved with very little or no loss in the BER performance of the LDPC codes. The proposed method can be implemented with a slight modification to the sum-product algorithm with negligible additional hardware complexity.     

一种利用大衍数列构造多码率原模图QC-LDPC码的方法

针对准循环低密度奇偶校验(Quasi-Cyclic Low-Density Parity-Check,QC-LDPC)码存在码长码率不能灵活选择的问题,提出了一种基于大衍数列构造多码率的原模图QC-LDPC码的新颖方法,该方法利用计算机搜索算法得到原模图基矩阵,然后基于大衍数列的循环移位矩阵对原模图基矩阵进行循环扩展,以此得到校验矩阵.该方法构造的校验矩阵围长至少为6,只需要简单的移位寄存器就可以实现编码,并且具有良好的纠错性能.仿真结果表明,在误码率(BitError Rate,BER)为10-6时,所构造的码率为0.5的P-DY-QC-LDPC(4000,2000)码和码率为0.75的P-DY-QC-LDPC(4000,3000)码与同码率近似码长的其他码型相比较,其净编码增益均有一定提高.     

基于变量节点更新的LDPC码加权比特翻转译码算法

该文提出一种改进的低密度奇偶校验(Low Density Parity-Check, LDPC)码的加权比特翻转译码算法。该算法引入了变量节点的更新规则,对翻转函数的计算更加精确,同时能够有效弱化环路振荡引起的误码。仿真结果表明,与已有的基于幅度和的加权比特翻转译码算法(SMWBF)相比,在加性高斯白噪声信道下,该文算法在复杂度增加很小的情况下获得了误码率性能的有效提升。     

On Combining Chase‐2 and Sum‐Product Algorithms for LDPC Codes

This letter investigates the combination of the Chase‐2 and sum‐product (SP) algorithms for low‐density parity‐check (LDPC) codes. A simple modification of the tanh rule for check node update is given, which incorporates test error patterns (TEPs) used in the Chase algorithm into SP decoding of LDPC codes. Moreover, a simple yet effective approach is proposed to construct TEPs for dealing with decoding failures with low‐weight syndromes. Simulation results show that the proposed algorithm is effective in improving both the waterfall and error floor performance of LDPC codes.