低密度奇偶检验码译码的高效量化算法

为降低低密度奇偶检验码译码的硬件实现复杂度,提出了一种可变步长均匀量化"和积"译码算法。该算法分为两步进行:首先,检验节点和变量节点的外信息都以相同的量化步长进行均匀量化而进行迭代译码;然后,当迭代达到预定的次数时,检验节点和变量节点的量化步长分别乘以和除以预先选定的一个参数。仿真和现场可编程门阵列实现结果表明,与未量化的标准积译码算法相比,该算法的性能损失在0.1 dB以内;与同等性能的算法相比,该算法可以降低50%的硬件规模。

低密度奇偶检验码的翻转扩张译码算法

为了降低低密度奇偶检验码的误码平底,提出一种基于陷阱集状态检测的两级置信度传播译码算法。该算法分2步进行,首先,按照标准的置信度传播算法进行迭代,直到检测到陷阱集状态的出现;然后,尝试对可能出现错误的比特的初始值进行翻转扩张继续进行迭代,直到译码成功或达到最大尝试次数。仿真结果表明:该算法大大降低了误码平底区域迭代译码所需的最大迭代次数,同时在进行很少次的尝试后,低密度奇偶检验码的误码平底可以降低近2个数量级。

基于低密度生成矩阵码的签密方案

基于编码的密码系统具备抵抗量子计算的天然优势。针对传统的基于Goppa码构造的密码方案存在密文扩展率大和密钥量大的问题,利用低密度生成矩阵(LDGM)码和哈希函数构造了一个可证明安全的签密方案。LDGM码的生成矩阵是稀疏的,能有效减小数据量,哈希函数计算效率很高。方案满足随机预言机下的适应性选择密文攻击下的不可区分性(IND-CCA2)和选择消息攻击下存在性不可伪造(EUF-CMA)安全。在保证数据机密性和完整性的同时,与传统的先签名后加密的方法相比,输出密文总量减少了25%;与"一石二鸟"和SCS签密方案相比,计算效率有较大提高。

基于CMMB标准的LDPC码动态译码算法研究

针对低密度奇偶校验码(LDPC)的置信传播算法(BP)、分层算法(LBP)在迭代过程中以随机的节点顺序更新,不能快速达到收敛的特点,本文详细分析了一种选择可靠度小的节点先更新的动态译码算法,并以应用于CMMB标准的LDPC码进行性能仿真。与LBP算法相比,动态算法的译码收敛速度明显提高,译码的平均迭代次数减少50%。最后对动态算法的译码复杂度进行了分析。

基于改进型比特翻转准则的LDPC码硬译码算法

由Gallager最早提出的比特翻转算法是LDPC码中最主要的硬判决译码算法。目前,在该原始比特翻转算法基础之上又相继涌现出了许多改进型的加权比特翻转算法,这些算法通过引入不同的比特权重计算方式,进一步提高了此类算法寻找并定位错误比特的能力,从而有效地增加了硬判决算法的译码性能。在Jian Li等人提出的快速多比特翻转算法的基础上进一步优化了比特翻转准则,将其限定地应用在硬译码算法的第一次迭代译码过程中。仿真结果表明,该改进算法可以在误码率性能损失较小的情况下,降低译码迭代次数,从而节省整体译码过程的时间,减轻硬件的能耗负担,提升硬判决译码的效率。

基于马尔可夫的LDPC码围长检测研究

LDPC码是目前最好的信道编码技术之一,由于其校验矩阵中存在短环,采用和积等迭代译码算法时将会降低译码性能。因此,围长是目前设计LDPC码的一个很重要的方面,检测与消除短环已成为提高LDPC码译码性能的重要措施。在基于校验矩阵的环路检测定理基础上,根据马氏链的特点和最大熵原理,将校验矩阵转化为转移概率矩阵,给出了一种基于转移概率矩阵的围长检测方法,在理论上给予证明,且进行了仿真,结果表明该方法对不同的校验矩阵具有很好的围长检测效果,且能对其状态进行分类判别。

基于CRC与比特交织的LDPC码3D Flash差错控制方法研究

为解决3D Flash存储密度增大导致Flash整体误码率不断提高、数据可靠存储时间缩短的问题,提出一种基于循环冗余校验与比特交织的LDPC码3D Flash差错控制方法。该方法首先用CRC判决读取数据是否出错,若出错则实施LDPC纠错,避免浪费纠错资源。在数据读写过程中使用比特交织的方法改变3D TLC Flash逻辑页的比特信息存放顺序,降低3D Flash单一逻辑页误码率过高引起的不必要坏区发生概率。仿真结果表明,在3D TLC Flash信道下,LSB逻辑页的比特误码率下降约35.7%,Flash数据保留时间增加了30.9%。该差错控制方法可在3D TLC Flash控制器中实现,不仅可提高3D TLC Flash数据存储可靠性,还可延长3D TLC Flash数据可靠存储时间。

基于调和平均数的LDPC译码算法

LDPC码是目前距离香农限最近的一种线性纠错码。经典的译码算法-最小和算法降低了译码复杂度,但由于校验节点更新算法中的近似误差损失了译码性能。针对这一问题,提出了一种新的译码算法,该算法是通过把对数似然比置信传播算法校验节点更新中的计算简化为调和平均数的求取。仿真表明其误码性能较最小和算法更加接近于置信传播算法。

陆地移动卫星信道中的LDPC码分析与优化

针对移动环境中信号易受到信道衰落影响的问题,将低密度奇偶检验码应用于经历阴影-赖斯衰落的陆地移动卫星信道,证明了信道对称条件,给出了译码稳定性条件,推导了香农容量限;基于密度进化理论获得译码门限,并结合差分进化算法对不规则码的度分布进行了优化.仿真结果表明,译码门限能够很好地预测码字性能,且优化的不规则码门限距离香农限仅有0.1dB;在相同码长条件下,优化码的误码性能优于规则码和新一代数字卫星广播标准使用的码字,适合陆地移动卫星信道传输.

高斯白噪声信道下SC-LDPC码的结构设计

为了优化空间耦合低密度奇偶校验(SC-LDPC)码在加性高斯白噪声信道下的性能,改变了其边缘扩展规则,将规则SC-LDPC码原模图上变量节点的边连接到与其相对应的前一个位置的校验节点上,提出了一种新型的空间耦合结构.对其基矩阵、码率、度分布及译码复杂度进行分析,结果表明,与传统的SC-LDPC码相比,链长相同时,新结构的码率有所提高,校验节点的度分布变大.最后通过BP译码验证了提出的空间耦合新结构译码性能的优越性.

光纤通信系统中前向纠错编码技术的发展

前向纠错编码技术是实现高速光纤通信的关键控术之一。本文结合了ITU-T的标准G.707，G.709和G.975．阐述了高速光纤通信中所采用的前向纠错编码技术的发展历程，并对带内FEC．带外FEC．级联FEC．BTC码及LDPC码的性能进行比较．最后提出了当前前向纠错编码技术的发展趋向。

基于数字调制的高速数传发射机技术研究

针对现有卫星对地数传系统传输速率低、调制模式单一和无法在轨重配置等问题,运用了现代数字信号处理技术和先进数字元器件,提出了一种基于数字调制的高速数传发射机方案。简要介绍了系统结构、基本原理和核心器件,重点分析了方案中的高增益、低复杂度的信道编码技术、基于并行查表的数字成型技术和基带数字预失真技术,并给出了相应的技术方案,为下一代数字化卫星数据传输系统的实现奠定基础。