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。

用于LDPC码快速译码的改进多比特翻转算法

为了提高RRWBF算法的译码速度,提出一种多比特翻转机制来加快RRWBF算法的收敛速度。但是,使用该多比特翻转机制的RRWBF算法时,译码过程中出现与单比特翻转类似的循环翻转现象,影响其译码性能。为此,进一步提出一种循环翻转消除机制来破坏多比特翻转译码过程中产生的循环翻转,进而提高其译码性能。仿真结果显示,与单比特翻转算法相比,提出的基于循环翻转消除的多比特RRWBF算法以较小的译码性能损失换来译码速度的较大提升。

LDPC码的快速联合加权比特翻转译码算法

针对低密度奇偶校验码的加权比特翻转,提出一种快速联合加权比特翻转译码算法。该算法首先以平均幅度作为校验方程,其次以可靠性比率来判断译码出错率,最后在最大迭代次数或达到了零出错率时输出结果。与WBF译码算法相比加快了LDPC码的译码速度,并且误码性能也得到明显改善。相比以平均幅度为信息节点的加权比特翻转算法和可靠性比率加权比特翻转算法,该改进型算法避免了单比特翻转算法在译码过程中产生的同一比特循环翻转现象。

基于校验式可信度的比特翻转LDPC译码算法

提出一种基于校验式可信度的比特翻转(CR-BF)低密度奇偶校验(LDPC)译码算法,及其改进.该算法利用校验式的可信度作为比特翻转准则,并参考校验式的错误个数,每次迭代翻转多个比特.仿真结果表明,与加权比特翻转(WBF)算法相比,该算法加快了迭代收敛速度,改善了误码性能.

用于图像传输的改进的LDPC码译码算法

为了改善改进的加权比特翻转(IWBF)算法的误比特率性能以及译码收敛速度,结合并行比特翻转算法的特性,提出了在IWBF算法的每次迭代中一次更新多个比特的标准,并将这种算法应用于图像传输中。仿真结果表明,改进的算法不但误码性能优于IWBF算法约0.5 dB,性能明显改善,译码收敛速度也大大提高,并能实现图像的快速高质量传输。

一种改进的LDPC码译码算法研究

针对传统BP算法运算复杂度较高的问题,将BP算法和WBF算法相结合提出LDPC码改进译码算法。在每次BP迭代译码中加入校验式判断,并利用一定的翻转判据进行加权。然后对满足条件的位进行翻转,再次进行校验式判断,加快获得许用码字的速度。在加性高斯白噪声信道下的仿真结果表明,此改进译码算法能有效降低译码的平均运行时间,并且能够保持和传统BP算法一样的优异译码性能。并针对不同最大迭代次数,不同码长,不同码率情况,对改进译码算法和传统BP算法的性能进行详细比较。

一种改进的LDPC码硬判决译码算法

LDPC码的硬判决译码通常是利用比特翻转算法(BF)以及在其基础上改进的加权比特翻转算法(WBF)来实现的,但是前者算法性能较差,而后者的复杂度较高,为了让译码算法能够兼顾其性能和复杂度,针对之前的BF以及WBF算法,提出了一种改进的LDPC码硬判决译码算法,该算法能够在前两次迭代中完成多个比特位的翻转。仿真结果表明,这种改进的算法可以在性能损失较小的条件下,大大降低算法的复杂度,从而提高译码的效率,减轻硬件的负担。

用于LDPC码快速译码的改进加权比特翻转算法

为了提高低密度奇偶校验码(LDPC)译码器的译码速度,提出了一种基于部分并行比特选择机制的快速多比特翻转算法.根据接收向量中错误具有随机分布的特点,将所有比特划分成若干子块,从每个子块挑选出1个候选翻转比特,再从这些候选比特中挑选出合理数目的比特进行翻转,完成译码迭代.此外,通过引入树形搜索和数据池技术降低该算法核心模块的计算复杂度,以进一步增加算法硬件实现时的译码速度.分析结果表明,相较于多比特翻转算法,利用所提出的算法和相关硬件实现技术,译码器的吞吐量能得到明显的提高.仿真结果验证了快速多比特翻转算法的有效性.

适用于LDPC码的新颖自适应联合加权比特翻转译码算法

针对低密度奇偶校验(low-density parity-check,LDPC)码采用单比特翻转算法译码可能出现比特循环翻转现象而导致译码收敛速度缓慢的问题,提出一种适用于LDPC码的新颖自适应联合加权比特翻转(self-adaption combined weighted bit-flipping,SCWBF)译码算法。该SCWBF算法结合了能高效实现的可靠率加权比特翻转(implementation-efficient reliability ratio based weighted bit-flipping,IRRWBF)算法与低复杂度加权比特翻转(low complexity weighted bit-flipping,LCWBF)算法的优点,在每次迭代过程中,能自适应翻转单比特或多比特,从而避免了单比特翻转算法在译码过程中产生的同一比特循环翻转现象。仿真结果表明,与加权比特翻转(weighted bit-flipping,WBF)算法、IRRWBF算法以及联合改进加权比特翻转(combined modified weighted bit-flipping decoding,CMWBF)算法相比,提出的SCWBF译码算法加快了LDPC码的译码速度,并且误码性能也得到明显改善。

准循环LDPC码的两种典型快速译码算法研究

该文从译码速率、硬件实现的复杂度和误码率3个方面对比研究了两种典型的高速译码算法:Turbo型和积算法与并行加权比特翻转算法。以准循环LDPC码为对象,给出了Turbo型和积算法和并行加权比特翻转算法的实现时序、硬件复杂度以及误码率性能,其中,并行加权比特翻转算法的高效时序结构是首次给出的。计算机仿真结果表明,这两种算法都能够在迭代次数较少时取得良好的性能。

LDPC码的一种低复杂度译码算法及关键电路设计

并行加权比特翻转算法(PWBF)可以获得好的译码性能,但其比特选择机制计算较为复杂,不利于硬件实现.通过对PWBF算法比特选择机制的改进,提出一种低复杂度的低密度奇偶校验码(LDPC)译码算法.具体来讲,每次迭代过程中,当完成所有比特的品质因素更新后,挑选品质因素最大的若干比特进行翻转译码.另外,笔者对算法关键模块的硬件实现进行分析,分别给出了计算优化的电路结构设计.与PWBF算法相比,笔者提出的算法和优化技术大大降低了LDPC译码器的复杂度.

基于改进LDPC码的深空通信优化过程仿真

传统深空通信过程中的LDPC码设计结构具有随机性,使得译码和编码的复杂度增加,具有较高的运算复杂度,不能实现译码性能和复杂度间的平衡,会在临界处产生较大的误码率,无法确保深空通信的顺利传输,提出基于删除塑造法以及WBF算法的LDPC码深空通信优化方法,采用删除塑造法获取既能实现线性编码,又包含最小环长的LDPC码,确保LDPC码原有的度序列分布,通过WBF算法实现LDPC码的译码,提高深空通信信道的纠错性能,将码字规范当成LDPC译码算法的终止规则,在每次迭代后分析译码器尝试性译码结果是否以大概率正确,进而降低译码的迭代次数,优化深空通信性能。通过融入加性高斯白噪声的深空通信信道的仿真结果说明,改进的LDPC译码算法极大提高了译码的效率,在最大迭代次数、码长、码率以及平均运行时间减少的比例等指标都优于传统算法。

基于EG LDPC码的快速译码器的FPGA设计与实现

针对Euclidean Geometry(EG)-LDPC码码字的循环特性以及FWBF(fast weighted bit flipping)算法的算法结构设计高速LDPC译码器。具体实现方法如下:首先通过对RAM进行合理的划分,赋给不同的RAM相应的规则号和初始地址值保证数据的无冲突存取,然后通过向量化操作实现运算数据的高速存取。此外,校验式品质计算模块通过引入一种新型的树形搜索电路来降低该模块的功耗和延迟。最后,对EG255码采用5路并行模式,在Cyclone III EP3C120F780C7芯片上实现,信息吞吐量可达75.98Mbs,占用芯片逻辑资源不超过23%,RAM资源不超过4%。