GF(q)域上非规则LDPC码EXIT图分析方法研究

GF(q)域上非规则LDPC码是二进制非规则LDPC码在有限域GF(q=2p)上的扩展,在码长和码率相等的情况下,具有比二进制非规则LDPC码更优异的性能。如何分析GF(q)域上非规则LD-PC码的迭代译码性能是其能否有效应用的关键。基于迭代译码结构,本文研究了AWGN信道下GF(q)域上非规则LDPC码的EXIT图分析方法,推导了其计算表达式;提出了利用EXIT图变量节点与校验节点联合优化准则。仿真结果表明,相对密度进化方法,该方法计算出的收敛门限值的精度稍有下降,却极大地降低了计算复杂度;在相同通信条件下,通过联合优化准则设计的GF(q)域上的非规则LDPC性能优于二进制非规则LDPC码;得到的收敛门限对应的信噪比非常接近香农限,进一步验证了EXIT图分析工具的优越性。

GF（q）域上的低密度校验（LDPC）码的译码及其在深空通信中的应用

低密度校验码是一类能有效逼近香农限的好码，而高进制的LDPC码具有比二进制LDPC码更好的性能，但其译码复杂度太高不利于工程应用.本文提出了一种基于协同优化算法的低复杂度的高进制LDPC码的译码算法，并讨论了其在深空通信中的应用。

基于Q-OTSU算法高分三号水体快速提取方法研究——以河南鹤壁洪涝灾害监测为例

最大类间方差法(OTSU)算法是一种确定图像二值化分割阈值算法,其用于合成孔径雷达(SAR)影像中进行地物目标快速提取有突出的优势。本文提出一种优化的OTSU算法(Quick-OTSU,Q-OTSU),可以快速提取SAR影像中的水体信息,满足洪涝灾害快速应急需求。2021年7月,河南省遭受持续性强降雨,引发特大洪涝灾害,本文采用多景国产高分三号卫星(GF-3)不同时相SAR数据,采用Q-OTSU阈值分割法快速提取河南省鹤壁市受灾区域水体信息,同时利用同期哨兵二号(Sentinel-2B)影像进行精度验证,分析受灾区域灾害情况。在获取影像24 h内就完成了水体信息提取,精度达到96.7%。研究结果表明:本文提出的Q-OTSU算法应用于国产高分三号数据水体提取中,精度高,可高效快速进行洪水灾情评估,能够为政府和相关部门及时、精确地掌握洪灾信息,科学防灾救灾提供了决策依据。

低密度校验码研究及其新进展

对低密度校验 (LDPC)码的基本原理进行了介绍 ,包括了它的基本特性、编码方式以及可信传播迭代译码算法 .在非规则图上构造的低密度校验码和GF(q) 域上构造的低密度校验码是近年来新的研究成果 .文中对这两种性能优异的编码方法的性能和特点进行了分析 ,并对低密度校验码今后研究的重点和方向提出了展望 .

LDPC码的改进及其应用的研究

在介绍 L DPC (L ow Density Parity Code)低密度校验码的基本原理的基础上 ,针对任意离散无记忆信道的传输 ,从两个方面对其结构进行了改进。这种改进的 L DPC码是定义在有限域 GF(q)上的非正则 L DPC码 ,较之正则 L DPC码具有更好的性能。采用改进的非正则 L DPC码 ,经过最大似然概率译码 ,能够实现以任意逼近任何离散无记忆信道容量的速率的可靠通信。同时 ,讨论了对应于这种码结构的实际的迭代译码方法 ,并简单介绍了这种改进的非正则 L DPC码在OFDM系统、压缩图像传输等方面的应用。

基于PEG算法的多进制LDPC码的设计与仿真

引入PEG算法来构造多进制LDPC码的校验矩阵H,译码时采用傅立叶变换实现了简化译码。仿真结果表明:中短帧情况下,由PEG因子图编码的四进制LDPC码的性能明显好于随机编码的四进制LDPC码的性能。在相似复杂度下,四进制LDPC码的性能略好于二进制LDPC码,所以,根据PEG原理构造的四进制LDPC码在未来数字通信系统中具有重要的实用价值。

多元LDPC码与二元LDPC码的性能比较

介绍了一种基于有限域构造的多元准循环LDPC码的编码方法,译码采用基于快速傅立叶变换的和积算法。通过对多元LDPC码与二元LDPC码在高斯和衰落信道下的性能仿真比较,发现调制方式为BPSK时,二元LDPC码的性能在高斯信道和独立瑞利衰落信道下好于多元LDPC码,在相关衰落信道中则是多元LDPC码表现更佳;而当调制方式为16-QAM时,多元LDPC码在不同信道环境中的性能均好于谱效率相同的二元LDPC码。

LDPC码的研究进展和应用展望

简要介绍了LDPC码的基本概念和用Tanner图表示LDPC码的校验矩阵,分别阐述了LDPC码在码字构造、有效编码、译码以及性能分析方面的具体发展进程。详细分析了LDPC的快速编码方法原理,并给出快速编码方法的具体步骤。展望了LDPC码在未来通信中的应用前景,并探究了LDPC码目前存在的问题和未来的研究方向。重点介绍了多进制LDPC码在卫星导航中的应用前景,比较了多进制LDPC相比现已应用在导航系统中的二进制LDPC码的优势。

深空通信系统中高阶LDPC码的软定时同步算法

深空通信具有信号衰减严重，接收机信噪比低的特点，针对深空通信系统中高阶LDPC码定时同步实现困难的问题，提出一种码辅助定时同步算法．首先使用高阶LDPC码的译码软信息构造一种代价函数，进行大定时偏移的粗同步，其次基于最大似然准则，使用EM算法进行定时偏移的细同步．该算法将定时同步器、解调器与译码器联合迭代，利用高阶LDPC译码器输出的软信息辅助定时同步，并通过数字插值方式对过采样信号进行补偿，从而得到接近修正克拉美罗限的定时估计．仿真结果表明，在低信噪比条件下，算法能够在较大定时偏移范围内实现有效的定时同步，并以较低的复杂度获得近似理想的系统误码率性能．

高分七号卫星激光测高仪激光器设计

高分七号(GF-7)卫星激光测高仪激光器是一台输出能量较大、光束质量要求又高的激光器。为了实现这样的技术要求,采用被动调Q的振荡级+两级板条放大器(MOPA)的技术路线,以激光二极管(LD)侧面泵浦的被动调Q之字形薄板条激光器作为振荡级,以实现近衍射极限的种子光输出,再通过两级之字形板条放大器,使最终输出的大能量激光束能够保持较好的光束质量,满足测高仪小足印光斑的要求。设计的振荡级采用双玻罗(Porro)镜谐振腔,实现输出能量2 mJ、光束质量因子(M 2)1.3、脉冲宽度3 ns。经过两级板条放大器后,输出光束M 2为1.5~1.8,单脉冲能量达到180 mJ,脉冲宽度为4~5 ns,证明激光器设计合理,可以作为对地观测类激光测高仪激光器的设计参考。

LDPC码及其研究进展

对低密度奇偶校验码(LDPC)的结构、编译码原理进行了介绍,并与turbo码进行了简单的比较,最后对目前LDPC码的几个研究方向及其进展作了较详细的论述,指出LDPC码具有很大的发展前景。

Construction of LDPC codes over GF(q) with modified progressive edge growth

A parity check matrix construction method for constructing a low-density parity-check （LDPC） codes over GF（q） （q〉2） based on the modified progressive edge growth （PEG） algorithm is introduced. First, the nonzero locations of the parity check matrix are selected using the PEG algorithm. Then the nonzero elements are defined by avoiding the definition of subcode. A proof is given to show the good minimum distance property of constructed GF（q）-LDPC codes. Simulations are also presented to illustrate the good error performance of the designed codes.

GF(q)上周期序列的线性复杂度分析

给出了有限域上周期序列在改变几个比特的情况下,其极小多项式及线性复杂度的计算公式,并对其中只改变了一个比特的序列进行了深入的分析,最后得出m序列及周期为2~n序列在改变任意一个比特后的线性复杂度。

光通信系统中基于伽罗华域乘群的QC-LDPC码的一种新颖构造方法

基于Galois域GF(q)乘群,提出了一种构造简单且编码容易实现的新颖准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码构造方法,可灵活地调整码长、码率,且编译码复杂度低。用本文方法构造了适用于光通信系统的非规则QC-LDPC(3843,3603)码,仿真表明,与已广泛用于光通信系统中的经典RS(255,239)码相比,用本文方法构造的码具有更好的纠错性能,且其性能优于用SCG方法构造的LDPC码和规则的QC-LDPC(4221,3956)码,适合用于高速长距离光通信系统。