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.     

基于自身可信度的低复杂度LDPC码位翻转解码算法

提出一种基于位翻转的低复杂度、便于硬件实现的LDPC码解码算法.该算法充分利用变量节点的本征信息来计算翻转判决函数,减少了对其它变量节点软信息的需求,因此大大降低了解码硬件实现的复杂度,同时保证翻转判决函数具有较高的可靠性.利用该算法,对RS-based LDPC码进行的仿真结果表明,改进算法的解码性能接近甚至略优于IMWBF算法.     

符合CMMB标准的LDPC解码器设计

根据CMMB中LDPC码校验矩阵的结构特点,提出了一种部分并行译码结构的实现方法,并在Altera的StratixlI-EP2S180F1020C3型FPGA上实现了这种结构.该设计合理利用了LDPC校验矩阵的规律,使用了一种适当的存储器调用的控制策略.在几乎不增加硬件资源的情况下,实现了两种码率的复用.     

用于CMMB的低运算复杂度LDPC解码算法

 本文提出了两种基于变量节点可靠度的LDPC解码算法. 第一,针对传统的可靠度判决算法会产生比较严重的误判现象, 导致译码性能降低. 本文提出了一种改进的可靠度判决算法,它降低了变量节点的误判概率. 在AWGN和瑞利信道仿真中,性能都有显著的提高,性能超过了标准BP算法. 第二,提出了分层可靠度算法. 和标准BP算法相比较,性能提高了0.1dB,收敛速度提高了一倍,计算复杂度降低大约65%.     

一种低复杂度的多元LDPC译码算法

针对多元低密度奇偶校验(LDPC)码译码复杂度高、时延大等问题,提出了一种基于硬信息的低复杂度多元LDPC译码算法.来自信道的接收信号在初始化时,先进行非均匀量化预处理.在迭代过程中,校验节点端只需传输单个比特的二进制硬可靠度信息至变量节点.在变量节点端,可靠度信息按比特位进行简单的累加和更新,无需任何的系数修正操作.同时,变量节点使用了全信息的方式将信息传输至与其相邻的校验节点.仿真结果显示,与基于比特可靠度(BRB)的多元LDPC译码算法相比,提出的算法在较低量化比特情况下,能获得约0.3 dB的译码性能增益,且译码复杂度更低.     

高码率LDPC码译码器的优化设计与实现

本文以CCSDS推荐的7/8码率LDPC码为例,提出了一种适于高码率LDPC码译码器的硬件结构优化方法。高码率的LDPC码通常也伴随着行重与列重的比例较高的问题。本方法是在拆分校验矩阵的基础上,优化常用的部分并行译码结构,降低了高码率LDPC码译码时存在的校验节点运算单元(CNU)与变量节点运算单元(VNU)之间的复杂度不平衡,并由此提高了译码器的时钟性能。实验证明,本文方案提供的结构与常用的部分并行译码结构相比,节省硬件资源为41％;采用与本文方案相同的硬件资源而未经矩阵拆分的部分并行译码方案的码速率为本文方案的75％。     

Construction of quasi‐cyclic low‐density parity‐check codes with low encoding complexity

Low encoding complexity is very important for quasi‐cyclic low‐density parity‐check (QC‐LDPC) codes used in wireless communication systems. In this paper, a new scheme is presented to construct QC‐LDPC codes with low encoding complexity. This scheme is called two‐stage particle swarm optimization (TS‐PSO) algorithm, in which both the threshold and girth distribution of QC‐LDPC codes are considered. The proposed scheme is composed of two stages. In the first stage, we construct a binary base matrix of QC‐LDPC code with the best threshold. The matrix is constructed by combining a binary PSO algorithm and the protograph extrinsic information transfer (PEXIT) method. In the second stage, we search an exponent matrix of the QC‐LDPC code with the best girth distribution. This exponent matrix is based on the base matrix obtained in the first stage. Consequently, the parity‐check matrix of the QC‐LDPC code with the best threshold and best girth distribution are constructed. Furthermore, bit error rate performances are compared for the QC‐LDPC codes constructed by proposed scheme, the QC‐LDPC code in 802.16e standard, and the QC‐LDPC code in Tam's study. Simulation results show that the QC‐LDPC codes proposed in this study are superior to both the 802.16e code and the Tam code on the additive white Gaussian noise (AWGN) and Rayleigh channels. Moreover, proposed scheme is easily implemented, and is flexible and effective for constructing QC‐LDPC codes with low encoding complexity. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

准循环LDPC码的半并行译码器设计

利用准循环LDPC码的结构特点,使用半并行结构的译码器可以实现复杂度和译码速率的有效折中.提出了一种半并行结构的实现方法,并通过FPGA上的实现验证了性能.     

OFDM系统中基于定点DSP的LDPC译码器仿真与实现

对译码算法进行了简化，实现了基于TMS320C6416定点DSP的LDPC译码器，结果表明，使用简化算法能有效降低译码复杂度，降低成本。提高译码速度和数据吞吐率。     

Efficient soft demodulation schemes for the DVB‐S2X system

In this paper, we propose efficient soft demodulation methods for the 64, 128, and 256 amplitude and phase shift keying schemes defined in the digital video broadcasting via satellite second‐generation system. We first derive hard decision threshold (HDT) lines for the constituent bits in a symbol and subsequently present compact equations to estimate the soft bit information. If the HDT line for a constituent bit is a simple continuous line, then the soft bit estimation is performed by simply calculating the distance between the detected symbol and the HDT line. High computational complexity and appreciable performance degradation may occur if HDT lines are too complex. In order to prevent this, we also propose a modified max‐log demodulation method that achieves the same performance as the original max‐log method but with reduced complexity. Depending on the application, a hybrid method can be utilized by combining the advantages of the HDT and modified max‐log methods. The simulation results reveal that the proposed hybrid scheme produces almost the same performance as the original max‐log method with greatly reduced computational complexity. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

非规则全分集LDPC码的构造方法

提出一种基于渐进边增长（Progressive Edge．Growth,PEG）算法的非规则全分集低密度奇偶校验（Low—Density Parity—Check,LDPC）码的构造方法。首先根据度分布和码率,对非规则全分集LDPC码中的节点进行度分配;然后对PEG算法中校验节点的选择标准加以约束,生成消除短环的非规则全分集LDPC码;进一步,通过改变局部校验节点剩余度的方法,解决在特殊度分布下算法失效的问题。仿真结果表明,构造的非规则全分集LDPC码在瑞利块衰落信道下能够实现全分集;在码长、码率相同的情况下与规则全分集LDPC码相比,非规则全分集LD—PC码能够获得更高的编码增益。     

适用于准循环LDPC码译码器的新型循环移位置换结构设计

循环移位置换单元是准循环LDPC码的部分并行译码器的重要组成部分。该文研究并证明了Reverse Banyan交换结构在实现信息循环移位时各个基本交换单元的连接规律。基于该规律设计了基于可预置选路算法的无阻塞循环移位置换结构。相比Benes交换结构和Reverse Banyan交换结构,提高了信息循环移位交换的速率,且占用较少的硬件资源和面积。最后设计了一个出线转换单元,该单元适用于各种循环移位交换结构。     

一种引入积分修正的二维信息大数逻辑LDPC译码算法

为了解决基于可靠度的迭代大数逻辑译码(Modified Reliability-based Iterative Majority Logic Decoding, MRBI-MLGD)算法的错误平层问题,提出了一种基于大数逻辑的低密度奇偶校验(Low Density Parity Check, LDPC)译码算法。所提算法在译码函数中引入积分修正项,实现了基于二维信息修正的译码策略,可有效降低错误平层。此外,与基于二元译码信息的的迭代大数逻辑译码(Binary Message Majority Logic Decoding, BM-MLGD)算法不一样,所提算法可适用于不同列重的LDPC码。仿真结果表明,所提译码算法在整个工作信噪比区间内都具有稳定的译码性能,表现出更好的普适性和鲁棒性。     

低功耗异步LDPC解码器运算通路设计

本文设计了异步LDPC解码器运算通路,利用异步电路减少信号到达时间不一致引起的毛刺和时钟引起的功耗.利用输入数据的统计特性设计了运算通路中的主要运算单元,减少了冗余运算.本文还实现了同步运算通路和基于门控时钟的运算通路作为比较.三种设计采用相近的架构,在0.18μm CMOS工艺下实现相同的功能.仿真结果表明,提出的异步设计功耗最小,相比于同步设计和基于门控时钟设计,分别节省了42.0%和32.6%的功耗.虽然性能稍逊于同步设计,但优于门控时钟设计.其中,同步设计的延时是1.09ns,基于门控时钟的设计延时是1.61ns,而异步设计则是1.20ns.     

LDPC码和-积解码算法研究

首先介绍了LDPC 码的校验矩阵和其因子表示方法,然后利用二分图对和积解码算法进行了详细的描述,最后给出了信度传播概率译码算法详细步骤,并对关键公式作了证明。     

基于FPGA的不可分层LDPC码译码器

针对不可分层LDPC码无法采用分层译码算法的问题,设计了一种新型的LDPC码分层译码器。与传统分层译码器的结构不同,新结构在各层间进行并行更新,各层内进行串行更新。通过保证在不同分层的同一变量节点不同时进行更新,达到分层译码算法分层递进更新的目标。选用Altera公司的CycloneⅢ系列EP3C120器件,实现码率3/4,码长8 192的(3,12)规则不可分层QC-LDPC码译码器的布局布线,在最大迭代次数为5次时,最高时钟频率可以达到45.44 MHz,吞吐量可以达到47.6 Mbps。     

基于对数域的多进制LDPC码改进译码算法

为了进一步降低多进制LDPC码译码的复杂度,分析了扩展最小和算法(EMS)存在的不足,提出了一种基于对数域的多进制LDPC码的改进译码算法.该算法一方面根据每次迭代中变量节点的概率分布对的平均方差自适应选择FHT的阶数;另一方面算法中校验节点的更新运算由乘法转化为基于对数域上的加法运算,从而更易于硬件实现.仿真结果表明,与EMS算法相比,该算法性能与收敛速率均有明显改进.     

光通信系统中LDPC码的构造及其编译码算法分析

针对低密度奇偶校验（LDPC）码的相关理论和LDPC码自身特性以及光通信系统具有低噪声、高信噪比的传输特点进行分析后,提出了光通信系统中LDPC码型的构造方法,这为光通信系统中LDPC码型的构造和仿真分析奠定了基础。并对光通信系统中LDPC码的编译码算法进行了深入分析与研究,得到一些有利于降低其编译码算法复杂度的重要结论,这有助于降低其编译码器的设计与实现复杂度。     

Semi‐random LDPC codes for CDMA communication over non‐linear band‐limited satellite channels

This paper considers the application of low‐density parity check (LDPC) error correcting codes to code division multiple access (CDMA) systems over satellite links. The adapted LDPC codes are selected from a special class of semi‐random (SR) constructions characterized by low encoder complexity, and their performance is optimized by removing short cycles from the code bipartite graphs. Relative performance comparisons with turbo product codes (TPC) for rate 1/2 and short‐to‐moderate block sizes show some advantage for SR‐LDPC, both in terms of bit error rate and complexity requirements. CDMA systems using these SR‐LDPC codes and operating over non‐linear, band‐limited satellite links are analysed and their performance is investigated for a number of signal models and codes parameters. The numerical results show that SR‐LDPC codes can offer good capacity improvements in terms of supportable number of users at a given bit error performance. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

一种估测LDPC码最小距离的方法

由于LDPC码具有译码复杂度低,纠错性能好等众多优点,WiMAX 802.16e标准已将 LDPC 码作为OFDMA物理层的一种信道编码方案.本文采用从最小距离和码重分布的角度来研究LDPC码的纠错性能,深入研究了估计LDPC码距离特性的ANC算法,并利用此算法估测出几组LDPC码的最小距离.结果验证了ANC算法的正确...