基于随机置换展开与停止集的LT码联合编译码算法

针对短码长LT码(码长在103以下)的随机编码方式,需要较高的编码冗余才能保证一定的译码性能的问题。设计了一种基于限制Tanner图连接边随机关系的随机置换展开编码算法,可以实现在较小编码冗余开销下提高短码长LT码的可译码概率。在此基础上,针对短码长LT码的传统BP译码算法效率不高的问题,充分利用BP算法译码失败的停止集剩余信息,设计了采用上述编码算法的短码长LT码的停止集高斯译码算法,可以获得接近最大似然译码的性能。仿真结果表明,所提出的编译码联合算法有效降低了短码长LT码满足10 4译码失败概率时所需的编码冗余开销。

基于环的准循环LDPC码的小停止集计算(英文)

Tanner图最小停止集的大小决定LDPC码在迭代译码时的性能.为此,提出准循环LDPC码无小停止集的充要条件.根据该文所提定理及推论,不仅可以设计出无小停止集的准循环LDPC码,而且还给出了小停止集数目的计算方法.在BER为le-5时,该文设计的准循环LDPC码与随机LDPC码相比具有0.3 dB的增益.该算法可有效评估LDPC码的性能,也可计算LDPC码的短环数,较之现有算法具有更低的计算复杂度.

有限平面LDPC码的停止集

有限平面LDPC码是一类重要的有结构的LDPC码,在利用和积算法(SPA)等迭代译码方法进行译码时表现出卓越的纠错性能。众所周知,次优的迭代译码不是最大似然译码,因而如何对迭代译码的性能进行理论分析一直是LDPC码的核心问题之一。近几年来,Tanner图上的停止集(stoppingset)和停止距离(stopping distance)由于其在迭代译码性能分析中的重要作用而引起人们的重视。该文通过分析有限平面LDPC码的停止集和停止距离,从理论上证明了有限平面LDPC码的最小停止集一定是最小重量码字的支撑,从而对有限平面LDPC码在迭代译码下的良好性能给出了理论解释。

基于停止集的喷泉编码有限长性能估计

喷泉编码是一类基于删除信道、面向数据分组的前向纠错编码技术。该文分析了停止集的尺度分布对固定码率喷泉编码解码性能的影响,提出了一种估算低误码条件下喷泉编码有限长性能的方法以及一种低复杂度的停止集尺度分布搜索算法。比较结果表明,该文给出的喷泉码解码性能上下界与实际仿真结果非常接近。

基于可译集大小的LT码编码算法的改进

在中、高码率情况下,使用传统随机图法(RG)构造中短码长LT码,其生成矩阵并非一定满秩,所以存在着一定的译码失败率(信源不完全可译)。针对随机图法的这种缺点,提出一种改进的累积边增加法(IPEG),此方法通过控制可译集大小,保证全部信源符号的可译性。实验结果表明,与传统方法相比,经过改进的LT码性能得到了显著提高,而且每帧中错误的码字数量也更加稳定,以这种稳定的LT码作为内码,Raptor码的性能也能得到极大提升。

一种无短停止距离及短环的准循环LDPC码构造方法

短停止距离及短环的存在使准循环LDPC(QC-LDPC)码的BER性能比随机构造的LDPC码的性能差,然而现有的准循环LDPC(QC-LDPC)码设计方法并没有同时考虑消除短停止距离和短环.为此,本文给出构造准循环LDPC码无短停止距离(停止距离为2和3)和无短环(4环和6环)的充要条件,解决了构造任意长度无短停止距离且无短环的QC-LDPC码的设计问题,为系统分析法构造校验矩阵提供了理论依据.在有效消除了短停止距离和短环的同时,使QC-LDPC码具有较大的最小汉明距离.实验结果表明,在中短码和长码时按照本文所提出定理设计的QC-LDPC码具有明显优于随机构造的LDPC码性能,且无错误平层.

二元域上有限几何LDPC码的停止距离

停止距离是分析LDPC码在二元擦除信道上的迭代译码表现时的一个重要参数。为了研究二元域上有限几何LDPC码的停止距离,需根据码的校验阵找到一个最小的停止集。根据有限几何LDPC码停止距离的下界及仿射空间与射影空间的几何性质,通过寻找达到停止距离下界的停止集的方法,得出了一些特殊情况下二元域上有限几何LDPC码的停止距离。

LT码的BPML译码算法

采用置信度传播算法(BP)对LT码进行译码时,停止集是影响译码效率的重要因素。对LT码停止集的大小进行了理论分析和仿真,提出了置信度传播-最大似然联合译码算法(BPML)。该算法首先采用BP算法译码,当遇到停止集时再采用最大似然译码算法(ML)对停止集进行处理,能够有效消除停止集的影响,提高LT码的译码效率。仿真结果表明,BPML算法结合了BP算法复杂度低和ML算法译码效率高的优点。研究结果对提高计算机网络中数据分发应用的分发效率具有重要的实用价值。

一种低差错平底线性复杂度的QC-LDPC码构造方法

本文给出了一种低差错平底QC-LDPC码构造方法。首先,提出了扩展近似下三角阵eALT(extern ApproximateLower Triangular)的全局矩阵构造法,通过对改进后的全局矩阵M进行矩阵置换,生成LDPC码的校验矩阵H以达到减少小停止集(Stopping Set)数量,降低差错平台(Error floor)的目的;接着,研究了校验矩阵H中短环(Short Cycle)长度与置换矩阵循环移位系数的关系,通过设置短环满足的条件搜索循环移位系数;为了降低搜索移位系数的复杂度,本文提出了一种基于等差数列的移位系数设计方法,采用数学公式计算循环移位系数,无需计算机搜索即可完全消除长度为4的短环。仿真结果表明,本文所提出的构造方法在保证线性编码复杂度的前提下,增大了码字间最小距离,提高了码字性能,同时循环移位系数设计采用结构化的方法,无需计算机搜索即可完全消除4环。

低存储可线性编码的QC-LDPC码设计

为了解决构造任意长度、无小停止集且无短环QC-LDPC码的设计问题,研究了基于Tanner图的停止集、围长和最小码重三者之间的关系,提出了QC-LDPC码无短停止距离且无短环的充要条件.在此基础上,为了进一步降低编码复杂度并保留结构化特性,提出了一种具有线性编码复杂度的基于后向迭代的QC-LDPC码.仿真结果表明:所构造的QC-LDPC码的纠错性能与IEEE 802.11n中QC-LDPC码相近,与IEEE 802.16e中QC-LDPC码相比,在误码率为10^(-6)时,可获得0.15 d B的性能增益;此外,该码字只需存储移位因子和单位子矩阵的阶数,所占硬件存储空间明显小于另外2种QC-LDPC码.

一种优化IPv6源路由拓扑探测的方法

IPv6网络普遍支持源路由的特性及源路由探测具有发现交叉链路的能力,因而成为近年来网络拓扑发现领域研究的焦点。但源路由探测冗余避免和种子节点选取这两个核心问题至今没有得到合理的解决。提出了一种优化IPv6源路由拓扑探测的方法,该方法利用分布式拓扑探测方式获取的基本拓扑信息为源路由种子节点的选取和探测冗余避免创造了有利的前提条件,从而显著提高了IPv6源路由拓扑探测的执行效率。通过对CERNET2网络的实际测试结果体现了该方法在提高覆盖率和探测冗余避免两个主要方面都具有优势。

一种用于LT码的改进IPEG算法研究

提出了一种改进的IPEG算法,该算法增加了编码符号节点的连通性,减小了小的停止集。仿真结果表明,该算法使得LT码不但具有更低的错误平层,而且在AWGN信道条件下的性能明显优于瑞利块衰落信道。

基于ACE的准循环LDPC码构造

介绍了LDPC码的结构类型和译码实现,分析了环的连接性对误码性能的影响,详细阐述了停止集、EMD(Extrinsic Message Degree)、ACE(Approximate Cycle EMD)的关系,之后提出一种基于ACE的准循环LDPC码的构造方法,该方法可最大化围长和小停止集,仿真证明该方法具有良好的性能。

改进的IPEG算法仿真实现

本文在对改进的IPEG算法分析的基础上,给出了这种算法的一种仿真实现。该算法的优点是增加了信息节点的连通性,从而减少了小停止集。仿真结果表明,与用IPEG算法相比较,利用此种方法构造的LDPC码具有更低的错误平层。