GF(q)域上非规则LDPC码EXIT图分析方法研究

GF(q)域上非规则LDPC码是二进制非规则LDPC码在有限域GF(q=2p)上的扩展,在码长和码率相等的情况下,具有比二进制非规则LDPC码更优异的性能。如何分析GF(q)域上非规则LD-PC码的迭代译码性能是其能否有效应用的关键。基于迭代译码结构,本文研究了AWGN信道下GF(q)域上非规则LDPC码的EXIT图分析方法,推导了其计算表达式;提出了利用EXIT图变量节点与校验节点联合优化准则。仿真结果表明,相对密度进化方法,该方法计算出的收敛门限值的精度稍有下降,却极大地降低了计算复杂度;在相同通信条件下,通过联合优化准则设计的GF(q)域上的非规则LDPC性能优于二进制非规则LDPC码;得到的收敛门限对应的信噪比非常接近香农限,进一步验证了EXIT图分析工具的优越性。

GF（q）域上的低密度校验（LDPC）码的译码及其在深空通信中的应用

低密度校验码是一类能有效逼近香农限的好码，而高进制的LDPC码具有比二进制LDPC码更好的性能，但其译码复杂度太高不利于工程应用.本文提出了一种基于协同优化算法的低复杂度的高进制LDPC码的译码算法，并讨论了其在深空通信中的应用。

GF（2^2）域上的LDPC码在深空通信中的应用研究

提出了一种近似等效信道模型,实现了GF(22)域上的LDPC码在深空通信系统中的嵌入设计。仿真结果表明:当数据帧长为1784bits,biterrorrate(ber)为2×10-6,采用FFT-BP译码算法,50次迭代时,GF(22)域上的LDPC码相比RS码与卷积码级联码具有4.8dB的编码增益;如果采用MAX-LOG-BP简化译码算法,10次迭代时,前者仍然能获得约3.8dB的增益,且复杂度可以接受。

利用域间映射的多元QC-LDPC码构造

通过定义有限域间的映射关系,提出了一种低复杂度的多元准循环奇偶校验码(QC-LDPC)的构造方法。利用这种方法可将较高阶数有限域的校验矩阵映射到指定的较低有限域上,且能保持原矩阵的结构性与稀疏特性。所构造的多元LDPC码不仅具有较低的译码复杂度且具有准循环特性,在硬件上也易于用移位寄存器实现。在高斯白噪声(AWGN)信道下的仿真结果表明,所构造的多元QC-LDPC码具有良好的编译码性能。当误码率为10^(-6)时,码率为0.765的QC-LDPC码在目标域GF(8)上能获得0.2 d B的性能增益。

GF（2^P）LDPC编码的相位调制OFDM系统在瑞利衰落信道的性能

OFDM是一项能有效对抗高速无线通信中多径衰落的关键技术,为了进一步提高OFDM系统的误码性能,许多信道编码技术已被应用于OFDM系统中,二元域LDPC码以其近香农限的误码性能和较低的译码复杂度成为研究的热点。在AWGN信道下,多元域LDPC码比等效码长的二元域LDPC码有更好的纠错性能。本文提出了一种将多元域LDPC码经过MPSK调制后用于OFDM系统的新方法。仿真结果表明,在多径衰落信道下,通过合理选择多元LDPC码域的阶数和调制的方法,多元域LDPC编码的高阶调制OFDM系统比等效码长的二元域LDPC编码OFDM系统具有更好的性能,并且由于采用了多元域LDPC的快速BP译码,译码复杂度只是稍有增加。

准规则Q矩阵LDPC码编码器设计

设计了一种准规则Q矩阵LDPC码编码器。该编码器基于准规则Q矩阵LDPC码的校验矩阵,其编码复杂度与信息位的长度成正比,有效降低了编码复杂度和设计难度。在Quartus II平台上用FPGA实现了该编码器,结果证明其硬件资源占用很少。

基于改进型Q矩阵LDPC编码的硬件实现

在DVB-S2中使用LDPC码,设计了一种准规则Q矩阵LDPC码编码器。其编码复杂度与信息位的长度成正比,有效降低了编码复杂度和设计难度。根据具体实现要求,在QuartusII平台上用FPGA实现了可变码率及码长的编码器。结果证明其硬件资源占用很少,实现比较简单。

基于Q矩阵的LDPC码编码设计方法

给出了Q矩阵的定义,在此基础上提出了一种基于Q矩阵的LDPC码编码器设计方法。此设计方案将奇偶校验矩阵H分解成两个子矩阵Hp和Hd,通过对这两个子矩阵分别设计,构造出H矩阵。其中Hp是上三角双对角矩阵,Hd矩阵由Q矩阵按照一定的行重列重,根据某种排列规则构造而成。着重研究了Q排列规则,并找到了一种较好方法,使得这种编码方案得到了很好的性能。采用的这种编码方案的编码器算法具有较低的实现复杂度,为LDPC码编码器设计提供了很好的选择方案。

多进制(Q-ary)LDPC码的编译码原理

多进制 ( Q- ary) LDPC码是将二进制 LDPC码一般化到有限域 GF( q ) ,其校验矩阵元素不再是 ( 0 ,1 ) ,而是集合 ( 0 ,1 ,… ,q - 1 ) ,其译码仍然采用高效的信度传递迭代译码算法。本文主要阐述了多进制 LDPC码的编译码原理 ,并介绍了一种可简化译码的傅立叶变换译码算法。通过将多进制 LDPC码的性能与二进制 LDPC码和 RS码的性能进行比较 ,可以看出多进制 LDPC码在磁存储系统、下一代 ADSL系统以及深空通信方面将是取代 RS码的强有力的候选 。

基于Q矩阵准规则LDPC码半并行编码器的硬件实现

LDPC码是一种逼近香农限的线性分组码,但其编码运算量较大,常具有码长的二次方复杂度。这里介绍Q矩阵特点和利用Q矩阵构造出的准规则LDPC码不仅可以具有中等码长和码率,而且还可以直接用H矩阵进行编码器设计,使编码运算量具有线性复杂度。然后使用Q矢量,简化了H矩阵存储量,采用半并行结构,提高了编码速度。最后使用Verilog硬件描述语言,在Xilinx Virtex2 XC2V1000上完成了物理实现,为LDPC码在通信系统的硬件实现与应用提供了很好参考设计。

Construction of LDPC codes over GF(q) with modified progressive edge growth

A parity check matrix construction method for constructing a low-density parity-check （LDPC） codes over GF（q） （q〉2） based on the modified progressive edge growth （PEG） algorithm is introduced. First, the nonzero locations of the parity check matrix are selected using the PEG algorithm. Then the nonzero elements are defined by avoiding the definition of subcode. A proof is given to show the good minimum distance property of constructed GF（q）-LDPC codes. Simulations are also presented to illustrate the good error performance of the designed codes.

突发错误信道下的多元LDPC码设计与性能分析

分析比较了结构化非规则多元重复累计码、Turbo码和二元LDPC码在单突发删除信道和高斯突发深衰落信道上的纠错性能,同时提出了QLDPC在突发信道下的两条设计准则。针对突发信道设计了一类扩展型S-QIRA码—S-eQIRA,并在单突发删除信道和高斯突发深衰落信道上进行仿真,仿真结果表明该码字具有较强的纠突发错误能力。

LDPC码的改进及其应用的研究

在介绍 L DPC (L ow Density Parity Code)低密度校验码的基本原理的基础上 ,针对任意离散无记忆信道的传输 ,从两个方面对其结构进行了改进。这种改进的 L DPC码是定义在有限域 GF(q)上的非正则 L DPC码 ,较之正则 L DPC码具有更好的性能。采用改进的非正则 L DPC码 ,经过最大似然概率译码 ,能够实现以任意逼近任何离散无记忆信道容量的速率的可靠通信。同时 ,讨论了对应于这种码结构的实际的迭代译码方法 ,并简单介绍了这种改进的非正则 L DPC码在OFDM系统、压缩图像传输等方面的应用。

基于PEG算法的多进制LDPC码的设计与仿真

引入PEG算法来构造多进制LDPC码的校验矩阵H,译码时采用傅立叶变换实现了简化译码。仿真结果表明:中短帧情况下,由PEG因子图编码的四进制LDPC码的性能明显好于随机编码的四进制LDPC码的性能。在相似复杂度下,四进制LDPC码的性能略好于二进制LDPC码,所以,根据PEG原理构造的四进制LDPC码在未来数字通信系统中具有重要的实用价值。

多元LDPC码与二元LDPC码的性能比较

介绍了一种基于有限域构造的多元准循环LDPC码的编码方法,译码采用基于快速傅立叶变换的和积算法。通过对多元LDPC码与二元LDPC码在高斯和衰落信道下的性能仿真比较,发现调制方式为BPSK时,二元LDPC码的性能在高斯信道和独立瑞利衰落信道下好于多元LDPC码,在相关衰落信道中则是多元LDPC码表现更佳;而当调制方式为16-QAM时,多元LDPC码在不同信道环境中的性能均好于谱效率相同的二元LDPC码。

基于有限几何的LDPC码及其应用

分析了用有限几何中的点线构造而成的LDPC码的结构特征,同时分析了它的译码方 法,并比较了三种不同构造的LDPC码在同一种译码方法下的误比特率．最后把性能良好的 LDPC应用到CDMA通信系统中,从而提高了CDMA通信系统的容量．

基于多元LDPC码的Ka频段卫星通信抗雨衰技术研究

Ka频段卫星通信因其具有可提供的带宽大、通信容量大、波束窄、终端尺小、轨道平面内可容纳的卫星多和抗干扰能力强等优势成为宽带卫星通信的理想选择。但Ka频段卫星通信受降雨因素的影响比较严重。论文提出一种基于多元LDPC码的自适应编码技术,能够有效减小雨衰影响。

LDPC码的研究进展和应用展望

简要介绍了LDPC码的基本概念和用Tanner图表示LDPC码的校验矩阵,分别阐述了LDPC码在码字构造、有效编码、译码以及性能分析方面的具体发展进程。详细分析了LDPC的快速编码方法原理,并给出快速编码方法的具体步骤。展望了LDPC码在未来通信中的应用前景,并探究了LDPC码目前存在的问题和未来的研究方向。重点介绍了多进制LDPC码在卫星导航中的应用前景,比较了多进制LDPC相比现已应用在导航系统中的二进制LDPC码的优势。

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SPW的多元域LDPC码建模与仿真

SPW是进行通信系统建模与仿真的开发平台,具有非常强大的用户接口功能。多元域LDPC码是通信界研究的热点课题,较二进制LDPC码有更优的纠错性能。在研究多元域LDPC码编译码理论的基础上,介绍了SPW封装模块的步骤,开发了多元域LDPC码编译码模块,并将其嵌入SPW通信库。搭建了基于SPW的性能测试平台,在此基础上进行了计算机仿真。