短长度非规则重复累积码的构造

为了构造高性能的短长度非规则重复累积(IRA)码,分析了影响其性能的主要因素,在此基础上,对循序边增长(PEG)算法进行了改进。改进算法对度为2的变量节点施加了更多的保护,同时还减小了低码重码字出现的概率。仿真结果表明,用改进的PEG算法构造出的短长度IRA码,不但具有很低的错误平底,而且没有损失低信噪比区域的误码率性能。

低编码复杂度不规则准循环LDPC码的构造方法

针对不规则低密度奇偶校验码(LDPC码)误码性能好,但编码复杂度高的问题,利用重复积累码(RA码)能有效编码的特性和掩模技术,提出了一种不规则LDPC码的构造方法,该码具有线性复杂度的编码算法。该构造方法,首先对RA码的校验矩阵进行了改进,消除了RA码常产生的错误平层效应;然后基于范德蒙矩阵构造了一种新的校验矩阵,该校验矩阵具有代数结构,易于硬件实现。理论分析和实验结果表明,构造的不规则LDPC码的编码复杂度低于Mackay随机码,在加性高斯白噪声(AWGN)信道条件下,误码率为1.0×10-4时,比Mackay随机码性能提高约0.4～0.6dB。

针对IRA-LDPC码类的半随机半代数结构设计

提出用半随机半代数结构的设计方法来构造IRA-LDPC码的信息位所对应的奇偶校验矩阵H d。与现有结构化LDPC码相比,所给出的H d矩阵的结构化紧凑表示阵列的独特优势在于:可使H d矩阵中每个1元素的位置坐标均能用数学表达式计算得到,不仅极大地降低了随机奇偶校验矩阵对存储资源的消耗,而且还为LDPC编解码器的低复杂度硬件实现提供了可能性。与现有工业标准中的LDPC码相比,所提出的IRA-LDPC码在误码率与信噪比的仿真性能方面也占有优势。

IRA码简化译码算法的研究

不规则重复累计码BP译码算法具有接近Shannon限优越性能,但具有较高的复杂度。为了降低复杂度,提出了IRA码最小和算法和曲线折线化算法。最小和算法具有简单、容易实现的特点,但使译码性能较大幅度地降低。曲线折线化算法使循环译码算法在复杂度和性能之间取得了较好的折衷。仿真结果表明,曲线折线化算法在复杂度大幅度降低的情况下性能接近BP算法。

IRA码在远程光纤通信系统中的应用

前向纠错码 (FEC)是光纤通信系统提高系统容量的一项关键技术。在远程光纤信道中 ,放大器自发辐射 (ASE)噪声是主要噪声源。FEC在光纤通信系统应用时 ,通常用高斯分布估计ASE噪声。本文提出用x平方律分布模型代替高斯信道模型 ,并将高性能的不规则重复累积 (IRA)码应用于远程光纤通信系统。仿真结果表明 :IRA码的性能优于RS码、Turbo码等 ,而且x平方律信道的性能优于高斯信道。

比特交织IRA码编码调制

提出了不规则重复累积(IRA)码实现比特交织编码调制(BIRACM)的设计方案,并在AWGN和Rayleigh平衰落信道下进行了仿真。仿真结果表明BIRACM的性能优于传统的网格编码调制和比特交织编码调制。

IRA码在混合信道上的高斯估计

将高斯估计方法运用到IRA码在具有加性白色高斯噪声和删除干扰的混合信道上的性能分析中,导出了IRA码在该信道上概率密度进化的递归等式和误码率的解析表达式.根据所得的解析结果,对IRA码在混合信道上的渐进性能进行了预测并提出了IRA码的优化设计方法.

基于循环中国剩余定理和改进PEG算法的IRA码

为了避免交织器产生的时延,通过改进的渐进边增长(PEG)算法和循环中国剩余定理构造了一种不规则重复累积(IRA)码。与常规的IRA码相比,提出的码字具有半随机半结构化形式,不需要设计交织器,且码长选择更加灵活。仿真结果显示,在码率为1/2的条件下,当误码率为10-6时,构造的IRA(1 000,500)码与PEG-IRA(1 000,500)码和基于剩余类数对的IRA(1 000,500)码相比,在对应的相同条件下分别取得了0.2 d B和0.1 d B左右的净编码增益提升;且在码率为3/4时,所构造的IRA(16 200,11 880)码比相同码长和码率的DVB-S2标准LDPC码净编码增益提高了约0.1 d B左右。

IRA码最小和译码算法的改进算法

研究了重复累积(IRA)码的简化译码算法。IRA码的BP译码算法具有较高的复杂度,为了降低复杂度,首先提出将最小和算法应用于IRA码。然而,最小和算法使译码性能降低约1.2 dB。为了在复杂度和译码复杂度之间取得较好的折衷,提出了对IRA码的最小和算法的改进算法:归一化算法和偏移算法。仿真结果表明,IRA码归一化算法和偏移算法在复杂度略有增加的情况下,性能得到明显改善。

基于最小均方误差的改进型IRA译码算法研究

IRA码的译码通常是利用BP译码算法来实现的,但是BP译码算法的硬件电路复杂。虽然最小和译码算法能够简化BP译码算法,但它是以牺牲性能为代价的。为了让译码算法在复杂度和译码性能之间取得较好的折衷,根据最小均方误差准则,提出一种改进型IRA译码算法。仿真结果表明,与BP译码算法相比,改进型IRA译码算法能够在降低算法复杂度的同时保持良好的译码性能,与最小和译码算法相比,改进型IRA译码算法的复杂度几乎不变,但译码性能得到了明显地提高。

基于偏移量近似的改进型IRA译码算法研究

IRA码的译码通常是利用BP译码算法来实现的,但是BP译码算法的硬件电路复杂。为了让译码算法在复杂度和译码性能之间取得较好的折衷,提出一种改进型IRA译码算法,该算法采用偏移量近似的方法来逼近于BP译码算法,能够简化BP译码算法的复杂度。仿真结果表明,与BP译码算法相比,改进型IRA译码算法能够在降低算法复杂度的同时保持良好的译码性能,与最小和译码算法相比,改进型IRA译码算法的复杂度几乎不变,但译码性能得到了明显的提高。

基本陷阱集优化的IRA-LDPC码设计

具有非规则重复积累结构的低密度奇偶校验(IRA-LDPC)码是一种编码简单、性能优异的信道编码方法。陷阱集是影响码字性能的重要因素,尤其是基本陷阱集。为了进一步提高IRALDPC码的纠错性能,针对该码校验矩阵的特殊结构,分析了基本陷阱集的分布特点,提出了一种陷阱集优化的IRA-LDPC码构造方法,该方法依据码字结构特点对基本陷阱集进行了搜索和消除,降低了错误平层。仿真结果显示,优化后的0.5码率、1 024码长的码字在加性高斯白噪声信道下2.2d B时误码率便达到10-7。

IRA码在全息存储系统中的应用研究

前向纠错码(FEC)是全息存储系统提高系统容量的一项关键技术,不规则重复累积码是接近Shannon限且具有线性时间编译码算法的好码。首先研究了全息存储信道,提出了x平方律分布模型与不对称高斯分布模型;并将高性能的IRA码应用于全息存储系统,并进行了仿真研究。仿真结果表明:在全息存储系统中,IRA码的性能优于RS码等传统码,而且x平方律信道下的性能优于高斯信道。

Fountain码编译码算法结构的改进

在LT码的基础上对Raptor码进行了分析。根据IRA码的结构及其线性时间的编译码特性,提出了Raptor码和IRA码相结合的改进Fountain码结构。研究结果表明,该结构既保持了线性的编译码特性又能有效增强信元的恢复能力。利用其它编码技术与Raptor码相结合是今后进一步的研究方向。

基于滑窗置信传播算法的联合信源信道编码

针对联合信源信道编码中信源统计特性和信道噪声参数未知情况下,解码算法性能急剧下降的问题,提出一种基于滑窗置信传播算法(SWBP)的联合信源信道编码,简称滑窗算法。研究采用不规则重复累积(IRA)码来实现基于滑窗置信传播算法的联合信源信道编码,IRA码可以取得与低密度奇偶校验(LDPC)码同样优越的性能,但编码复杂度远远低于LDPC码。在解码端引入滑动窗口,通过实时地估计不断变化的信源统计特性和信道噪声参数,从而提高解码速率。实验结果表明该算法具有接近相关参数已知情况下的理想性能、不依赖于初始参数、复杂度低且易于实现等优点。

一种基于二次扩展的准循环类RA码编码器的设计

利用RA码易于实现线性复杂度编码的特点,提出了一种新的类RA码的编码器设计方法。该编码器设计方案基于一种特殊的二次扩展的方法,构造的校验矩阵H具有准循环结构,节省校验矩阵存储空间,对码长和码率参数的设计具有高度的灵活性。该编码器的编码算法利用迭代计算求校验位的值,编码器算法复杂度与码长成线性关系,易于编码。计算机仿真结果表明,在加性高斯白噪声信道条件下,该编码方案能取得与Mackay随机码相当甚至更好的性能。