新型LDPC码译码器

通过研究LDPC码奇偶校验矩阵的结构特点和LDPC码译码算法数据流程的特性,设计出一种新型LDPC码译码器。译码器包含可扩展的存储器阵列、结构精巧的地址控制单元和功能强大的时序控制状态机,具备可灵活扩展译码码长、硬件实现复杂度低和硬件资源利用率高的优点。构建通信系统,对硬件译码器进行性能测试,测试结果表明,译码器的译码性能与理论仿真值基本吻合,证明设计的正确性。     

改进的Polar码的最小和译码算法

提出了改进Polar码的最小和译码算法,修正了最小和译码算法中的节点更新公式,即利用分段线性函数来逼近置信度传播译码算法中的函数lncosh（x）.相比于最小和译码算法,改进的算法在增加少许复杂度的情况下,增强了译码性能.相比于置信度传播译码算法,该算法在几乎不损失性能的情况下,大大降低了算法的计算复杂度,更易于硬件实现.该算法是基于最小和算法和置信度传播算法提出的,是在复杂度和性能上的一种折中.仿真结果表明,改进的最小和译码算法与置信度传播译码算法的性能几乎相同,比最小和译码算法的性能好.     

一种简化的GF(q)-LDPC码译码算法

提出一种简单高效的GF(q)-LDPC码译码算法,将对数似然比和积译码算法中的雅可比对数利用一阶泰勒级数近似,从而降低译码时校验点计算的复杂度.与目前广泛应用的Offset min-sum算法相比较,在BER为10-4处性能有0.2 dB左右的提升,并且本算法中的参数设计独立于有限域的阶数.     

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。     

Low complexity decoding algorithm for LDPC codes and design of key circuits

Parallel Weighted Bit Flipping(PWBF) can achieve a good decoding performance. However, it is hard for the hardware design and implementation because of the high complexity of its bit-chosen mechanism. By improving the bit-chosen mechanism in PWBF, a low-complexity decoding algorithm is proposed in this paper. Especially, in each iteration step of decoding, after the metric value of every bit is updated, several bits with the largest metric values are flipped. Furthermore, the optimized circuits with low complexity are provided for the critical modules of the proposed algorithm. Compared with the PWBF algorithm, the complexity of LDPC decoders is greatly decreased by use of the proposed algorithm and the optimized circuits.     

改进的LDPC串行译码

提出了一种改进的低密度奇偶校验码（LDPC）串行译码算法。与传统的串行译码算法不同的是,该算法只需在初始化时计算一次变量节点对校验节点软信息的求和式,而在译码过程中该式可通过简单地局部更新得到。与传统串行算法相比,所提算法在不降低性能的前提下,具有更低的计算复杂度和更高的处理速度。     

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．     

块迭代线性预测的超光谱图像分布式压缩算法

根据超光谱图像特点和应用环境要求,提出一种基于DCT变换域分布式信源编码的超光谱图像压缩算法．编码端首先进行线性预测,然后按DCT子带顺序进行比特平面编码,解码端使用关键帧重建边信息进行LDPC解码．在编码端使用部分像素点进行线性预测,从而减少了编码端的运算量．在解码端,利用已解码子带信息进行基于块的迭代线性预测,使用优化后的边信息解码后面的子带．与传统算法相比,本算法在编码端的运算量更少,需要的存储空间更小,满足超光谱图像压缩系统要求,易于硬件实现．     

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．     

改进的LDPC码译码算法

通过将串行置信度传播机制与归一化BP_Based译码算法相结合,构造出一种改进的LDPC码译码算法。该算法按照校验节点的一定顺序进行置信度传播,改善了置信度传播的收敛特性;同时应用归一化BP_Based算法的置信度更新计算法则,有效降低了译码复杂度,适合硬件实现。在AWGN信道下进行性能仿真。仿真结果表明,本文构造的串行归一化BP_Based算法的译码收敛速度明显快于常用LDPC码译码算法的收敛速度,可以显著提高译码性能。     

改进的LDPC译码算法研究

基于LDPC码的BP译码简化算法,结合RMP调度和Offset最小和算法,提出了一种改进的LDPC译码算法。在相同的前提下,改进的译码算法在计算复杂度方面,与Offset最小和算法相比,改善了算法的收敛特性;采用优化的存储方式,降低了存储需求,适合硬件实现。仿真结果表明,改进的译码算法降低了平均迭代次数,减少了量化实现占用的存储单元。     

基于密度进化的低密度校验码的最小和量化译码器的算法设计

低密度校验码量化译码器的设计对低密度校验码的实用化有重要意义.本文根据密度进化理论,对规则/非规则的低密度校验码提出了一种算法,该算法能优化最小和均匀/非均匀量化译码器的设计.与连续和积译码器相比,用此算法设计的最小和量化译码器虽然性能稍有损失,但是译码器中的运算仅涉及整数加法运算,极大地降低了计算复杂度.     

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．     

IEEE802.16e中的LDPC码分析

IEEE802.16e协议相对于IEEE802.16d协议,增强了对终端移动特性的支持。同时,在编码部分,增加了对低密度奇偶校验(LDPC)码的支持。LDPC码是一种逼近香农极限的线性分组码,译码复杂度较低。编码方面,IEEE802.16e协议中给出了一种具有准循环特性的监督矩阵,大大降低了编码的复杂度。本文将主要介绍协议中的LDPC码的编码过程和一种简单的Min-Sum迭代译码算法。     

深空通信系统中高阶LDPC码的软定时同步算法

深空通信具有信号衰减严重,接收机信噪比低的特点,针对深空通信系统中高阶LDPC码定时同步实现困难的问题,提出一种码辅助定时同步算法．首先使用高阶LDPC码的译码软信息构造一种代价函数,进行大定时偏移的粗同步,其次基于最大似然准则,使用EM算法进行定时偏移的细同步．该算法将定时同步器、解调器与译码器联合迭代,利用高阶LDPC译码器输出的软信息辅助定时同步,并通过数字插值方式对过采样信号进行补偿,从而得到接近修正克拉美罗限的定时估计．仿真结果表明,在低信噪比条件下,算法能够在较大定时偏移范围内实现有效的定时同步,并以较低的复杂度获得近似理想的系统误码率性能．     

基于随机交织的分布式信源编码的实际设计

提出一种基于低密度奇偶校验（LDPC）码和随机交织器的对称Slepian-Wolf编码的实际设计方案.与已有方案不同,该方案对于具有相同速率的信源节点可以采用相同的LDPC编码器,只须通过不同的随机交织器就可以进行区分,使得系统的实现复杂度明显降低,尤其是在节点数量较大的情况下.该方案运用渐进边增长（PEG）算法对LDPC码的Tanner图进行优化,而在译码端利用信源之间的相关性进行联合迭代译码.在2、3个相关信源以及单个信源的特殊情形下的仿真结果表明,对于相关的非均匀信源,该方案在性能上优于已有方案.     

针对特定LDPC码的多子译码器并行组合译码方法

对于分组纠错码的译码,由多个子译码器构建的并行译码系统比单译码器系统有较大的性能提升,但是可实现并行译码处理的子译码器的构造却是一个挑战性难题.为此,该文提出一种针对特定LDPC码的适于BP译码算法运用的多子译码器并行组合译码方法.该方法针对基于本原多项式构造的一类LDPC码的译码尤其有效,其特点是:各个子译码器所依赖...     

结构化LDPC码的改进比特翻转译码算法

为提高结构化低密度奇偶校验码的硬判决比特翻转译码算法的性能,提出了一种极低复杂度的改进比特翻转译码算法.该算法利用信道输出序列的幅度将硬判决比特分成两组,在每轮迭代中,利用两个译码门限对多个比特进行翻转,降低了每次翻转比特时发生错误的概率,在加快译码收敛速度的同时实现了译码性能的提高;并且该算法仅在迭代前需要实数运算,而在每轮迭代中只需逻辑运算即可,复杂度极低.仿真结果表明,该算法以极低的复杂度获得了较快的译码收敛速度和优异的译码性能.     

LDPC码的分层类拟合修正最小和译码算法

低密度奇偶检验码（LDPC）是一种广泛使用的信道编码,尤其在长码时性能更佳。与编码相对应的便是译码,起初LDPC译码算法的复杂度很高,因此在最小和（MS）译码算法中为了降低算法的复杂度,采用了近似运算,虽然有效地降低了算法的复杂度,却牺牲了部分的误码性能。针对这一现象,本文在最小和译码算法的基础上,再一次作出近似运算,提出类拟合修正最小和（CFMMS）译码算法。该算法会根据MS算法中的非线性函数构造出一种类拟合函数,可以对不同阈值内的变量节点信息作出不同的处理,尽可能实现对校验节点更新过程的准确补偿,使得到的结果更加接近于置信传播算法;在此基础上,应用分层式调度策略,提出一种分层类拟合修正最小和（LCFMMS）译码算法,改变了节点信息的更新顺序,提升了迭代更新中节点信息的可靠度,使得译码的收敛速度得以提升,同时节省了存储空间。仿真和数值结果表明,该文提出的译码算法在一定程度上提升了误码性能,且运算复杂度低、译码收敛速度快。     

VSPC-LDPC串行级联码的结构与性能分析

提出了一种基于LDPC码和纵向单奇偶校验(VSPC)乘积码的级联编码方法。该方法利用LDPC码能否成功地译码的判定信息以取代常规乘积码中的横向校验,使单奇偶校验乘积码的复杂度获得较大的降低,提高了纠错能力。对新级联码的误码性能进行了理论分析。数值仿真结果表明,新编码方法的硬件实现复杂度较低,在AWGN信道和Raleigh衰落信道中其译码性能好于原LDPC码,且能有效地改善原LDPC码的误码平层问题。