基于整数运算的LDPC码改进最小和译码算法

对高斯信道下低密度奇偶校验码(Low-Density Parity-Check Codes)的传统译码算法进行深入研究,提出了基于整数运算的LDPC码改进最小和译码算法.相对于归一化最小和算法(Normalized Min-Sum),该算法根据每次迭代的判决情况增加了一个校正因子,使译码性能得到提高,经过整数量化后易于硬件实现.仿真结果表明,该算法在2.1 dB时性能优于LLR BP算法,且运算复杂度较低,译码速率较快.     

基于原型图的低码率LDPC码最小和译码算法改进方案

低密度奇偶校验(LDPC)码的译码硬件实现方案大多采用计算复杂度较低的修正最小和(NMS)算法,然而对于低码率LDPC码,由于校验节点度数低,NMS算法的修正误差较大,导致其译码性能和标准的置信传播(BP)算法相比有较大差异。该文针对基于原图构造的一类低码率LDPC码,提出了在NMS迭代译码中结合震荡抵消(OSC)处理和多系数(MF)修正技术的方案。结合低码率原型图LDPC码行重分布差异较大的特点,MF修正算法可以有效地减少计算误差,从而改善译码性能。另外低码率原型图LDPC码的收敛较慢,而OSC处理则可以较好地抑制正反馈信息,进一步提高NMS算法的性能增益。仿真结果表明,对于此类低码率LDPC码, MF-OSC-NMS算法可以达到接近BP算法的性能。OSC处理和MF修正技术硬件实现简单,与NMS算法相比几乎没有增加计算复杂度,因此MF-OSC-NMS算法是译码算法复杂度和性能之间一个较好的折中处理方案。     

准循环LDPC码的部分并行译码算法

IEEE802.16e标准定义的准循环低密度奇偶校验(LDPC)码是一种线性分组码。针对LDPC码校验矩阵的稀疏准循环特性,对基于部分并行结构的归一化最小和(NMS)译码算法进行了研究,给出了译码信息量化和信息交换的方法。通过数值仿真验证了译码算法在高斯信道中的译码性能,并利用现场可编程门阵列(FPGA)对该译码算法进行了实现。     

LDPC码的几种译码算法比较

信道编码的译码算法是决定编码性能和应用前景的1个重要因素,LDPC码成功的1个重要原因是它在译码算法上的优势。介绍了LDPC码常用的译码算法LogBP算法,然后由LogBP算法推导出它的近似算法———最小和译码算法,之后结合密度进化理论得到改进型的最小和译码算法。通过仿真比较了3种译码算法在AWGN信道上的误码性能和复杂度,表明改进型的最小和译码算法误码性能最好、复杂度适中,最适合硬件实现。     

LDPC码的译码算法研究

根据硬件实现的要求,文中研究了LPDC码的译码算法,提出了适合硬件实现的NormaIized Min-Sum译码算法的系数,并在此基础上对该算法的量化范围和量化方案的性能进行了仿真分析,仿真结果表明均匀量化比特5,6和7的选择对于误码性能影响不大,该算法大大降低了计算复杂度和硬件实现难度,具有很好的实用价值.     

LDPC码的译码算法

介绍了LDPC(低密度奇偶校验码)码的BP算法和基于BP的简化译码算法，并在AWGN(加性白高斯噪声)环境下进行了各自的仿真。通过误码性能和译码复杂度两方面的比较表明BP算法的性能更优越，但简化算法的复杂度相对来说有大幅的下降。     

LDPC码的一种改进的Min-Sum解码算法

本文在对LDPC码译码复杂度分析的基础上，对现有译码算法进行了基于计算机仿真的比较。对最小和译码算法提出了一种改进方法：量化的最小和算法，并进行了计算机仿真实验，实验结果表明，本方法在保持算法计算复杂度的前提下，误码率性能有了显著提高。     

基于CCSDS 标准的高速LDPC 译码算法

简要介绍了准循环低密度奇偶校验（LDPC）码的重要性,对CCSDS 标准定义的LDPC 码进行了深入研究。针对LDPC 码的校验矩阵具有稀疏准循环特性,对归一化最小和译码算法进行了研究,给出了部分并行译码器的结构。通过数值仿真验证了译码算法在高斯白噪声条件下的译码性能。利用现场可编程逻辑器件（FPGA）对CCSDS 标准中定义的（5120,4096）码进行了实现。     

基于量化的LDPC译码算法的高效实现

论文提出了一种采用2维折线逼近的和积译码算法实现方案,避免了使用与量化比特数成指数关系增长的查找表,降低了译码器的存储器消耗。基于上述方案提出了一种次小值修正的最小和算法。该算法通过3个2维折线逼近对最小值进行修正,获得了逼近浮点和积算法的译码性能。算法的修正过程只包含简单的算术和逻辑运算,便于FPGA实现。     

MLC闪存的最小和译码算法研究

随着多级单元(Multi-Level Cell,MLC)闪存存储密度的增加,单元间干扰(Cell-toCell Interference,CCI)成为影响NAND闪存可靠性的主要噪声。针对这种情况,在深入分析MLC闪存信道模型和CCI噪声模型的基础上,利用MLC阈值电压的均匀感知策略获取闪存页中每比特的对数似然比(Log-Likelihood Ratio,LLR)信息,提出了一种MLC型NAND闪存的最小和译码算法。仿真结果表明,在MLC闪存信道下,该方法既可保证闪存单元可靠性,又具有较短闪存单元的读取时间,从而实现了译码复杂度和性能间的良好折衷。     

A decoding algorithm for finite-geometry LDPC codes

In this paper, we develop a new low-complexity algorithm to decode low-density parity-check (LDPC) codes. The developments are oriented specifically toward low-cost, yet effective, decoding of (high-rate) finite-geometry (FG) LDPC codes. The decoding procedure updates iteratively the hard-decision received vector in search of a valid codeword in the vector space. Only one bit is changed in each iteration, and the bit-selection criterion combines the number of failed checks and the reliability of the received bits. Prior knowledge of the signal amplitude and noise power is not required. An optional mechanism to avoid infinite loops in the search is also proposed. Our studies show that the algorithm achieves an appealing tradeoff between performance and complexity for FG-LDPC codes.     

基于SISO的LDPC码盲译码算法研究

针对传统BP译码算法需要初始条件的缺点,本文提出了一种基于软输入软输出(SISO)的LDPC码盲译码算法,所提算法采用类似BP迭代译码算法步骤,通过对距离信息进行迭代处理,实现无需接收信号的信噪比和信道状态即可译码;同时,还将所提盲译码算法推广到多进制LDPC码的译码应用中。本文所提盲译码算法在初始状态难以确定以及接收信号信噪比难以估计的通信信道中具有重要价值。仿真结果表明,所提算法不论是在AWGN信道还是在瑞利衰落信道上都能取得优良的性能,不论是与标准BP译码算法还是与分层BP译码算法相比,在性能相近的情况下,计算复杂度都有所降低。     

一种基于改进线性规划的LDPC码混合译码算法

与基于消息迭代的置信传播译码相比,线性规划(linear programming,LP)译码分析有限长LDPC码性能更为有效。然而,传统LP译码算法运算量非常大,不利于系统实现。本文结合LDPC码校验矩阵的特点,去掉传统LP译码中不必要的约束,得到一种低复杂度LP内点译码算法。为了降低译码延时,将LP内点译码算法与置信传播译码算法结合,提出LDPC码混合译码算法。仿真结果表明,混合译码算法的误码性能优于传统LP译码和BP译码算法,而译码延时低于传统LP译码。     

A modified Min Sum decoding algorithm based on LMMSE for LDPC codes

A new modified Min Sum decoding algorithm based on parameter estimation theory for Low Density Parity Check (LDPC) codes is presented in this paper. First, Linear Minimum Mean Square Error (LMMSE) estimate criterion is used to model the magnitude of check-to-variable message and calculate estimated parameters, furthermore the golden section search algorithm is used to speed up getting the boundary, with which the parameters can be determined. Then, the parameters are modified further on the basis of the relationship between the iteration number and the estimated parameters. Finally, the same estimated parameters are used for different signal to noise ratio (SNR) to ensure the decoding performance and reduce the hardware complexity. The simulation results show that a gain of 0.3–0.5 dB can be achieved in comparison with other kinds of modified Min Sum algorithms, which is very close to that of BP algorithm. What's more, the algorithm has the following characteristics: low computation complexity, small decoding delay, easiness of calculation for estimated parameters, and simplicity in hardware implementation.     

An improved decoding algorithm for finite-geometry LDPC codes

In this letter, an improved bit-flipping decoding algorithm for high-rate finite-geometry low-density parity-check (FG-LDPC) codes is proposed. Both improvement in performance and reduction in decoding delay are observed by flipping multiple bits in each iteration. Our studies show that the proposed algorithm achieves an appealing tradeoff between performance and complexity for FG-LDPC codes.     

一种动态加权的LDPC译码方法

为了加快低密度奇偶校验（LDPC）码的译码速度,有效改善LDPC码的译码性能,针对校验节点更新过程中的对数似然比（LLR）值的大小,设计了一种LDPC码的动态加权译码方法。以IEEE 802.16e标准的奇偶校验矩阵为例,根据LLR值的变化规律,利用增长因子和抑制因子对和积译码算法和最小和译码算法进行动态加权。仿真结果显示,基于动态加权的译码方法相对于传统译码方法误码率都有明显改进,译码复杂度也有所降低。     

LDPC码BP译码算法研究

本文研究了LDPC码的译码。深入研究了概率域BP算法和LLRBP算法。通过计算机仿真,比较了不同码长和不同迭代次数对译码性能的影响。通过计算机仿真得到在LDPC译码过程中,LDPC码的码字越长,构造的校验矩阵中短周期就越短,性能提高就越为明显。同时得到在LDPC译码过程中,迭代次数越多,各节点获得的信息的准确性就越高,性能提高就越为明显。     

基于伴随向量和的软值翻转LDPC译码算法

通过分析置信传播译码算法失败时错误比特位的软值分布,提出了一种基于伴随向量和的软值翻转译码算法,该算法将伴随向量和中校验方程错误次数转化为错误比特位分布参数,在某个迭代次数时通过一种选择准则将部分比特位软值仅仅翻转一次,对于存在较多相关行的LDPC码,在几乎不增加译码复杂度(仅为O(N))的同时,较大程度上降低了误帧率.     

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。     

LDPC码的自适应补偿最小和译码算法

LDPC码置信传播算法由于复杂度过高而无法实际应用,最小和算法虽然能降低复杂度但却带来了较大的性能损失。补偿最小和算法通过在最小和算法中引入固定修正因子,在几乎不增加算法复杂度的条件下获得接近置信传播算法的性能。为了进一步提升补偿最小和算法的性能,给出了补偿最小和算法的自适应修正因子的计算方法并结合层译码调度策略,提出层自适应补偿最小和算法。仿真表明,所提算法具有更优的性能和更快的收敛速度。