可变码长LDPC码的GAU构造算法

考虑度分布、最小环长和环近似外信息度等因素,从减少短环和增加外信息度入手,提出了可变码长LDPC码的GAU(Girth-ACE union)构造算法。该算法构造的校验矩阵能适应较大范围的码长变化,其短码的纠错性能与802.16e中的LDPC码相当,中长码的性能较后者略优。不同码长的码字具有结构相同的校验矩阵,便于编译码器对所有码长采用同一架构设计,能有效降低编译码器的实现复杂度。GAU算法适用于支持可变长度数据传输的各类通信系统的LDPC码设计,具有重要的理论意义和实用价值。

基于LDPC优化图结构的ACE改进算法

为了进一步提高LDPC码的性能,利用外在信息度(EMD)能准确表示环外节点的情况,构造了优化的LDPC码。同时,对构造过程中出现连通性较差的短环,采用破环(Cyc le Removal)操作来改善二部图局部的连通性。实验结果证明:在码长、码率和度分布相同的情况下,它较好的提高了码的性能。

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。

基于原模图扩展的QC-LDPC构造方法

基于原模图构造的低密度奇偶校验码(LDPC)性能很大程度上取决于扩展算法。为此,提出了一种构造准循环低密度奇偶校验码(QC-LDPC)的新方法。所述算法经过两步扩展得到QC-LDPC:第一步是原模图去重边,在边置换条件的约束下,使扩展所得矩阵局部围长最大化;第二步进行准循环扩展,通过计算机搜索得到规定长度内的所有闭环路径,比较环长和近似环路外信息度得到置换矩阵的最优偏移量,目的是剔除连通性差的短环对码性能的负面影响。对于不存在重边的原模图,则直接进行准循环扩展。仿真结果表明,利用该方法构造的QC-LDPC在译码门限和误码平层两方面都具有优异的性能。

利用ACE值构造QC-LDPC码

为进一步提升中短码长下准循环低密度奇偶校验(Quasi-cyclic Low-density Parity-check,QC-LDPC)码的纠错性能,提出了一种综合短环数目和环连通性的QC-LDPC码构造方法。首先,采用Golomb规则构造QC-LDPC码,对基矩阵中的部分元素进行替换预处理,初步降低短环数目;其次,采用所提的利用近似环外信息度(Approximate Cycle Extrinsic message degree,ACE)的消环掩模算法来优化QC-LDPC码,使得掩模后的校验矩阵具有较大的ACE平均值,最终完成QC-LDPC码的构造。该构造方法简单、通用性强,在短环数目和连通性间进行了平衡。与只考虑减少短环数目、增大围长等方法相比,该方法构造的QC-LDPC码有更加优异的纠错性能。