基于FFT-BP算法的多元域LDPC码译码器设计与FPGA实现

GF(q)域上的LDPC码是二进制LDPC码的扩展,它具有比二进制LDPC码更好的纠错性能。FFT-BP算法是高效的LDPC码译码算法,本文在GF(4)域上探讨该算法的设计与实现。本文的创新之处在于,根据FFT-BP算法的特点设计了一种利用Tanner图进行信息索引的方式,简化了地址查询模块的设计。实验表明,在归一化信噪比为2.6dB时,译码器的误码率可达到10-6。

基于改进FFT-BP的电力谐波检测算法

传统的FFT-BP算法在处理多种谐波信号叠加而成的复杂信号时,存在弱信号为了"迎合"网络的整体误差最小值,会发生严重的偏移,并反过来影响强信号的检测精度;学习率和动量因子被设为定值,易导致运行时间过长或无法收敛至最小值;激励函数为定函数,无法检测间谐波信号等问题。对此,提出一种改进的FFT-BP算法,利用预处理得到的谐波参数信息,限制参数迭代的搜索区域,并将学习率、动量因子和激励函数一起参与网络的调节。仿真试验表明,与传统FFT-BP算法相比,该算法解决了小信号的偏移问题,可以处理谐波与间谐波叠加而成的复杂信号,且运算速度更快、检测精度更高。

多进制LDPC码改进算法研究

x对于二进制LDPC码,多进制LDPC码具有纠错能力更高、抗突发错误能力更强的独特优势,适宜高速率传输,为了解决多进制LDPC译码算法复杂度较高,不利于硬件实现的问题,本文重点对多进制LDPC码的构造、译码、码长及码率等方面进行仿真研究,以期为多进制LDPC码的实用化发展提供设计参考。仿真结果表明:当多进制LDPC码采用BP、FFT-BP和Log-FFT-BP三种不同译码算法时,随着码长增大和码率的下降,编码增益和性能曲线与香农限的距离都会随之而增大,并在牺牲一定的信噪比的情况下,Log-FFT-BP算法能够使多进制LDPC码的硬件复杂度得到较大的改善。

一种改进的多元LDPC码译码算法

在多元LDPC码的软判决译码算法中,迭代过程中没有使用判决结果和校验和中隐藏的一些信息,在判决结果中隐藏着稳定性信息,校验和中隐藏着变量节点的可靠度信息。从混合译码算法思路出发,借鉴硬判决译码算法中统计校验和的做法和联合迭代检测译码算法中的反馈调整思想,对FFT-BP译码算法进行了改进。改进算法利用迭代过程中的可靠性和稳定度信息,对由变量节点向校验节点传递的消息向量进行调整以使其提供更多正确信息。仿真结果表明,改进的译码算法在没有增加复杂度的前提下,提升了FFT-BP译码算法的性能,在不同参数设置下,性能改进在0.2 d B左右。

一种改进的多元LDPC译码算法

为解决多进制LDPC码基于FFT-BP译码算法不利于硬件实现的问题,提出了一种改进算法：利用对数运算,将乘法运算变换成对数域上的加法运算,从而降低复杂度,便于硬件实现。对该算法在高斯白噪声信道,基于GF（4）有限域、码率0.5的规则LDPC码（486,972）进行了仿真分析。结果显示：改进的FFT-BP译码算法相对传统的FFT-BP译码算法,在误码性能上损失极小（当误码率10-4时,信噪比损失大约0.07dB）情况下,能够使译码算法硬件复杂度得到较大的改善。

高码率多进制LDPC码在AWGN信道中的性能分析

为了解决多进制LDPC码原有译码算法复杂度较高,不利于硬件实现的问题,研究了多进制LDPC码的2种简化译码算法：基于快速傅里叶变换的信度传播译码算法（FFT-BP）和基于对数运算的Log-BP译码算法.同时分析了基于这2种译码算法的高码率（1/2～1）多进制LDPC码在AWGN信道中的性能优势.仿真结果表明：当多进制LDPC码采用这2种不同的译码算法时,随着码率的下降,编码增益和性能曲线与香农限的距离都会随之而增大,即多进制LDPC码适合于高码率情况下的应用.并在牺牲一定的信噪比时,Log-BP算法能够使多进制LDPC码的硬件复杂度得到较大的改善.

基于多进制LDPC码的分布式视频编码

对基于多进制低密度奇偶校验(LDPC)码的分布式视频编码性能进行研究。根据多进制信源的特性,利用拉普拉斯分布改进多进制信源的相关模型,并修正多进制LDPC码的快速译码算法FFT-BP,使其适用于分布式视频编码系统。仿真结果表明,在峰值信噪比相同的条件下,与基于二进制LDPC码的系统相比,基于四进制LDPC码的系统码率平均降低0.028 3 bit/pixel,基于八进制LDPC码的系统码率平均降低0.037 0 bit/pixel,相比同类分布式信源编码系统,该系统的译码速度更快、复杂度更低。