基于遗忘系数的LDPC译码算法研究

长LDPC码的Tanner图中通常没有环路,此时LLR BP译码算法是性能最优的软判决译码算法。而短LDPC码的Tanner图中通常存在环路,因此变量节点之间的信息就不再相互独立,这时LLRBP译码算法的译码性能就会下降。针对短LDPC码的特点,提出一种改进型LLR BP译码算法,利用遗忘系数来计算该算法中的参数。仿真结果表明,与LLR BP译码算法、Normalized BP译码算法以及Offset BP译码算法相比,改进型LLR BP译码算法能够在降低算法复杂度的同时提高环路存在情况下的LDPC译码性能。     

LDPC码偏移最小和译码算法中量化问题的研究

为改善低密度奇偶校验(LDPC)码的量化译码算法的译码性能,提出了一种改进的4比特量化偏移最小和(OMS)译码算法.改进的OMS译码算法中对接收信号和后验信息进行了量化处理.仿真实验表明,在高信噪比情况下,与接收信号4比特量化相比,改进的量化OMS译码算法可以降低误码率.     

LDPC码的并行译码算法

基于低密度校验(LDPC)码置信传播译码算法,综合译码性能、复杂度和延时,提出了低复杂度并行译码算法. 该算法通过对校验节点传递给比特节点的信息进行有效简化,使计算复杂度接近“最小和”算法. 仿真结果表明,其性能与置信传播算法非常接近.     

有环LDPC码的改进型LLR BP译码算法

长LDPC码的Tanner图中通常没有环路,此时LLR BP算法是性能最优的软判决译码算法。而短LDPC码的Tanner图中通常存在环路,因此变量节点之间的信息就不再相互独立,这时LLR BP算法的译码性能就会下降。提出一种改进型LLR BP算法,利用概率论和最小均方误差准则来计算该算法中的参数。仿真结果表明改进型LLR BP算法比LLR BP译码算法、Normalized BP算法以及Offset BP算法具有更好的LDPC译码性能。     

LDPC码的一种低复杂度BP译码算法

针对低密度奇偶校验(LDPC)码的BP译码算法在每一次迭代过程中,都要对全部比特和校验信息进行更新,存在计算量大、译码效率低的问题,提出了一种改进的BP译码算法.由于不同的比特节点和校验节点,其可靠程度不同,对BP译码的贡献也不同,为此给出了一种新的可靠性判断准则：采用每个比特的非法校验数和每次迭代过程中比特的伪后验概率的差来判断比特的可靠性,认为非法校验数小、伪后验概率差大的节点具有较高的可靠度.对可靠性较高的比特,下一次迭代过程中不参与更新,只更新那些有可能发生错误的比特.仿真结果表明,改进的BP译码算法在损失极少译码性能的情况下,大大地减少了迭代过程中的计算量,提高了译码效率.     

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．     

多元量子LDPC码的构造与译码

基于多元稳定子理论,提出一类有限域上多元量子LDPC码的构造方法,在退极化信道模型下对多元量子码的BP译码算法进行了描述．举例构造了一类CSS结构、码率为1/2和1/4的四元量子LDPC码,并对其纠错性能进行了Monte Carlo仿真．与现有同等参数的二元量子LDPC码相比,误帧率10-5时的信道转移概率阈值由0.016提高到0.025．     

一种加速收敛的LDPC码置信传播译码算法

分析了LDPC码置信传播译码算法,研究了置信传播译码算法过程中传递消息的收敛特性,提出了一种旨在降低算法迭代次数的修正的BP算法．仿真结果表明,该算法的迭代次数约为标准BP算法的1／2,但性能的恶化并不大     

基于PEG算法的LDPC线性时间编码

引入PEG(Progressive-edge-growth)算法来构造适合线性时间编码的LDPC校验矩阵,译码时采用简化最小和Min-Sum译码算法实现简化译码.仿真结果表明,该方法能够构造适合LDPC码的线性时间编码的下三角校验矩阵H,并且用此方法构造的LDPC码性能非常接近原来PEG算法构造的LDPC码.同时通过采用最小和Min-Sum算法降低译码复杂度.     

基于改进的整数量化LDPC码分层译码算法

LDPC码分层译码算法在进行整数量化操作时,存储单元的限制会导致译码信息的溢出。本文系统分析了溢出错误的原因,并提出了两种改进的分层译码方案,错误部分消除方案(partially eliminating errors scheme,PEES)和不同比特量化方案(different bit quantization scheme,DBQS)。两种改进方案分别从消除部分错误和避免溢出错误的角度来改进译码性能,且硬件实现时只需增加一定数量的加法器和移位操作。通过对不同码长、不同量化比特的LDPC码进行仿真,结果表明,2种方案均有效地抑制了溢出错误,与基于全精度浮点数运算的修正算法相比,在误码率为1.0×10-4时,分别仅有约1 d B和1.8 d B的性能损耗。     

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。     

欧氏几何准循环LDPC码构造方法改进

为降低短环对低密度奇偶校验(low-density parity-check,LDPC)码迭代译码性能的影响,提出一种改进的基于欧氏几何的准循环LDPC码构造方法。利用已有的欧氏几何方法构造出不含4环的大矩阵,统计其中的短环分布并逐步将参与短环数最多的行和列删除,使构造出的准循环LDPC码包含较少的短环,从而降低短环对迭代译码性能的影响。仿真结果表明,与已有欧氏几何LDPC码相比,改进方法构造的LDPC码具有更少的短环,可获得更好的纠错性能。     

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.     

新的高效LDPC码的译码方法

对于LDPC码的译码算法——和积算法,提出了一种新的基于差分的译码算法,其主要思想是：在LDPC码的二部图上所传递的消息是概率的差分值,而对于校验节点和消息节点的更新都是在特定的加法域中进行. 针对校验节点的更新,还可以选择若干个绝对值最小的差分值进行运算,以进一步降低复杂度. 与传统的基于对数似然比的译码方法相比,新算法的计算复杂度有很大降低,而译码性能和收敛速度没有明显损失.     

Cireulant矩阵构造准循环LDPC码的旋转环长分析法

低密度奇偶检验（QC-LDPC：Quasi-CyclicLow-Density Parity-Check）码的环长分布影响决定着LDPC码的解码效果和编码复杂度,但其分析较困难。为此,首次提出旋转距离分析法,用于分析基于Circulant矩阵构造的准循环低密度奇偶校验码（Qc-LDPC码）的环分布,并给出了任何一个基于Circulant矩阵构造出的Qc．LDPC码中的最小环长（girth）的上限（12）。同时,运用该方法,分析出一种权重为（3,5）的Qc-LD-PC码的译码效果与该码环分布的关系。由于LDPC码奇偶校验矩阵中的Circulant子矩阵,可以被当成1个矩阵节点的单一节点看待．从而简化了整个码的特纳图,使寻找QC-LDPC码中闭环的方法变得简单。     

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。     

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。     

快速傅立叶变换在多进制LDPC码译码中的应用

快速傅立叶变换的引入使得多元LDPC(低密度奇偶校验)码的译码复杂度大大降低。然而,其内在原理却并没有得到很好的解释。基于两个独立随机变量和的概率质量函数计算,本文对快速傅立叶变换在多元LDPC码译码中的应用给出了一种简单且清晰的解释。     

用于LDPC码快速译码的改进加权比特翻转算法

为了提高低密度奇偶校验码（LDPC）译码器的译码速度,提出了一种基于部分并行比特选择机制的快速多比特翻转算法.根据接收向量中错误具有随机分布的特点,将所有比特划分成若干子块,从每个子块挑选出1个候选翻转比特,再从这些候选比特中挑选出合理数目的比特进行翻转,完成译码迭代.此外,通过引入树形搜索和数据池技术降低该算法核心模块的计算复杂度,以进一步增加算法硬件实现时的译码速度.分析结果表明,相较于多比特翻转算法,利用所提出的算法和相关硬件实现技术,译码器的吞吐量能得到明显的提高.仿真结果验证了快速多比特翻转算法的有效性.