空间耦合低密度奇偶校验码残差滑窗译码算法

针对空间耦合低密度奇偶校验(SC-LDPC)码滑窗译码(SWD)算法中错误传播导致的高误码率问题,该文提出基于动态残差的滑窗译码(RSWD)算法。通过在窗口内计算边信息更新前后的残差值,动态选择可靠度最低(残差值最大)的边信息优先更新,降低边信息无效更新的频率,提高窗内译码收敛速度。仿真结果表明:相比于传统SWD算法,RSWD算法在窗口中各位置的误比特数明显降低,抑制错误传播效果明显;在高信噪比(SNR)区域或者低迭代次数的情况下,RSWD算法的误码率性能优于SWD算法;此外,将动态残差应用到消息复用(MR)和窗口扩展(WE)两种窗译码算法中,亦能得到类似结论,提升窗译码性能。

RaptorQ喷泉码编译码算法分析及优化

RaptorQ喷泉码是喷泉码的最新研究成果,理论分析和仿真验证表明,RaptorQ喷泉码是性能最好的喷泉码,同时也是编译码复杂度最高的喷泉码。针对RaptorQ喷泉码编译码复杂度高这一问题,以国际标准RFC6330所设计的RaptorQ码编译码流程为基础,提出一种RaptorQ编译码算法的优化版本。新的编译码流程通过固定生成矩阵的方式提前计算好生成矩阵并存储,方便随时调用;通过提前列变换的方式规避多次寻找标准行和高斯消去操作,以及通过去稀疏化的方式,减少编译码过程中的矩阵乘法和异或运算。仿真比较优化前后的编译码算法,结果表明,优化后的RaptorQ码编译码流程能够在保证传输性能不变的同时,减少RaptorQ喷泉码编译码基本运算次数、缩短RaptorQ喷泉码编译码的时间,降低了编译码的计算复杂度,并保持了传输性能。

3×3核矩阵极化码的BP译码算法

相比于2×2核极化码,3×3核极化码的码长更加丰富以及有着更高的极化速率。同时,极化码的置信传播(Belief Propagation, BP)算法相比于传统串行消去(Successive Cancellation, SC)译码算法具有更低的延时。将2×2核极化码的BP译码算法推广至3×3核。获得了3×3核内部最小计算单元的信息更新公式;基于信息更新公式,给出了3×3核的BP译码算法。仿真结果表明,对于3×3核极化码,BP译码算法相比于SC译码算法,在中低信噪比下性能要优于SC译码算法。在译码性能相当的条件下,BP译码算法有着更低的译码延时。

基于DWA 算法的DAC 芯片译码电路设计

本文主要讲述了基于DWA算法的DAC芯片译码电路的设计过程,给出了具体的设计思路。在设计过程中,使用温度计码来降低数字码切换瞬间输出的模拟信号产生的噪声,使用DWA算法来避免将较大的工艺匹配误差带入到输出的模拟信号中,本设计可以用于解决由于工艺误差所导致的电流源失配的问题。本文以5位输入信号的DAC芯片开关控制信号生成电路为例,利用ModelSim和Quartus II软件对代码进行了仿真,验证了设计思路的实现效果,基本判断设计方案可行。

一种引入积分修正的二维信息大数逻辑LDPC译码算法

为了解决基于可靠度的迭代大数逻辑译码(Modified Reliability-based Iterative Majority Logic Decoding,MRBI-MLGD)算法的错误平层问题,提出了一种基于大数逻辑的低密度奇偶校验(Low Density Parity Check,LDPC)译码算法。所提算法在译码函数中引入积分修正项,实现了基于二维信息修正的译码策略,可有效降低错误平层。此外,与基于二元译码信息的的迭代大数逻辑译码(Binary Message Majority Logic Decoding,BM-MLGD)算法不一样,所提算法可适用于不同列重的LDPC码。仿真结果表明,所提译码算法在整个工作信噪比区间内都具有稳定的译码性能,表现出更好的普适性和鲁棒性。

基于分布式奇偶校验码的低复杂度极化码SCLF译码算法

针对极化码串行抵消列表比特翻转(Successive Cancellation List Bit-Flip, SCLF)译码算法复杂度较高的问题,提出一种基于分布式奇偶校验码的低复杂度极化码SCLF译码(SCLF Decoding Algorithm for Low-Complexity Polar Codes Based on Distributed Parity Check Codes, DPC-SCLF)算法。与仅采用循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check, CRC)码校验的SCLF译码算法不同,该算法首先利用极化信道偏序关系构造关键集,然后采用分布式奇偶校验(Parity Check, PC)码与CRC码结合的方式对错误比特进行检验、识别和翻转,提高了翻转精度,减少了重译码次数。此外,在译码时利用路径剪枝操作,提高了正确路径的竞争力,改善了误码性能,且利用提前终止译码进程操作,减少了译码比特数。仿真结果表明,与D-Post-SCLF译码算法和RCS-SCLF译码算法相比,所提出算法具有更低的译码复杂度且在中高信噪比下具有更好的误码性能。

基于振荡的LDPC译码算法在数字水印中的应用

针对现有的基于低密度奇偶校验(Low Density Parity Check,LDPC)码的数字水印技术中译码算法存在由于振荡无法收敛的问题,提出一种基于振荡的对数似然比置信传播(Log-Likelihood Ratio Belief Propagation,LLR-BP)译码算法。算法将前后两次的对数似然比进行加权处理,改善了由振荡引起的译码错误,并将该算法应用到数字水印技术中。实验结果表明,该算法在增加较少计算复杂度的前提下和传统的LLR-BP译码算法相比误码率有所降低并提高了数字水印技术的鲁棒性。

一种新型微弱ADS-B信号译码算法

广播式自动相关监视(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast,ADS-B)广泛应用于空中交通管制,但传播距离远时,ADS-B信号可能十分微弱,不易正确译码。针对此问题,提出低信噪比ADS-B信号的译码算法。该算法计算含噪信号数据块的协方差矩阵,利用该矩阵修正信号起始位置的估计值后,再重新确定新的协方差矩阵,对新的矩阵做奇异值分解,得到脉冲波形估计值;利用脉冲波形估计值与标准脉冲波形分别进行初步译码,并对低置信度比特进行循环冗余纠错。理论计算和仿真表明,在噪声为加性高斯白噪声且前导脉冲位置确定时,该译码算法能明显提高信号的正确接收概率。实验表明,当实测微弱信号的功率为-99 dBm时,正确接收概率为97.9%。

基于层译码策略LDPC译码的改进算法

LDPC码因优异的译码性能以及广泛的适用性成为当今通信界信息传输的研究热点。为了提升LDPC译码的收敛速度,根据在LLRBP译码算法中嵌入层译码策略的思想,提出基于层译码策略LDPC译码的改进算法。该算法改变传统译码算法译码过程中的消息传递机制。在Matlab平台上进行仿真,结果表明,该算法在不损失或几乎不损失纠错性能的前提下,较LDPC传统译码算法,译码收敛速度大约提高50%,译码性能得到提升,证实了此方案有很好的实时性和鲁棒性。

一种基于串行消除列表的多比特翻转译码算法

极化码拥有很好的编译码性能,已成为5G控制信道的标准编码方案,但中短码时,其性能不够优异。为此,提出一种基于串行消除列表的多比特翻转译码算法。首先,用串行抵消译码算法进行译码,选出对数似然比绝对值较小即可靠性较小的信息位索引集合;然后,对索引集合中对应的信息位进行多比特翻转;最后,对所有信息进行串行抵消列表译码,得到信息源序列的估计值。仿真结果表明,在高斯信道下,码长为512,码率为0.5时,提出算法的误块率为10^(-3)时,性能优于其他同类算法。

基于线段投影的ADMM-LP译码算法硬件实现

奇偶校验多胞体投影是交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers, ADMM)译码算法中最为复杂的部分,复杂的投影计算使得ADMM译码算法复杂度较高且无高效的硬件实现方案。使用线段投影算法(line segment projection algorithm, LSA)计算校验多胞体投影可以省去复杂的排序和迭代操作,仅需进行简单的加减与比较运算,十分适合硬件实现。首先针对硬件实现对线段投影算法进行简化,并设计了完整的ADMM译码硬件实现方案,在FPGA (field programmable logic gate array)中搭建了完整译码平台进行实验。实验表明:相较于已有的译码器,本文实现的ADMM-LSA译码器误码率性能基本一致,译码速度提高了30.6%,且在硬件资源消耗上有大幅减少,其中LUT (look up table)资源使用量减少了40.3%,(flip flop, FF)资源减少67.6%,(digital signal processing, DSP)资源减少54.5%。

一种低复杂度的LDPC码改进型UMP BP-Based译码算法

为了弥补UMP BP-Based相对于LLR BP译码算法的性能缺陷,提出一种改进型UMP BP-Based译码算法。通过将Normalized BP-Based和O ffset BP-Based译码算法的优点相结合,并利用最小均方误差准则来计算该算法中的参数。仿真结果表明,在相同误码率的情况下,改进型UMP BP-Based译码算法比UMP BP-Based、Nor-malized BP-Based以及O ffset BP-Based具有更好的LDPC译码性能。

一种非二进制LDPC与SCMA系统的联合检测译码方案

针对现有的一些低密度奇偶校验码(low-density parity code,LDPC)与稀疏码多址(sparse code multiple access,SCMA)系统联合检测方案复杂度高、误码率高、传输时延大、收敛速度慢的问题,提出一个非二进制低密度奇偶校验码(non-binary lowdensity parity code,NB-LDPC)与SCMA系统的联合检测译码(joint detection decoding,JDD)方案。在SCMA多用户检测部分改进基于阈值辅助的期望传播算法(expect propagation algorithm,EPA),在LDPC部分采用NB-LDPC并且在两节点更新过程选取部分消息状态值来改进译码算法,同时,利用联合因子图在联合检测译码信息交互时加入一种消息阻尼因子来提高收敛速度,最终完成联合检测译码过程。通过多角度仿真发现,该方案降低了复杂度和误码率,减小了传输时延,提高了收敛速度,并且在不同码本下均验证了所提方案的适用性。

5G通信中Polar码的编译码研究和应用

为了优化第五代通信技术的实现复杂度和信息传输速度,基于信道极化现象的Polar码逐渐受到了关注与研究,并产生了诸多行业标准以及研究成果。近年来,Polar码编译码技术的发展与优化促进了第五代通信技术的普及,而新一代通信技术的快速应用也推动了底层编译码技术的进一步更新。文中通过回顾Polar码编译码技术的研究历史,总结了第五代通信中相关技术的研究现状与脉络,在此基础上深入分析和讨论了当前编译码理论的问题与需求,提出了未来通信技术中底层编译码理论的研究趋势。

基于OMS算法的LDPC译码算法改进

偏移最小和译码算法(OMS)是一种用于第五代(5G)移动通信的低密度奇偶校验(LDPC)译码算法,论文在OMS算法的基础上提出一种改进OMS译码算法,该算法首先在校验节点更新运算中引入一个乘性因子,其次在更新时用每次迭代更新的偏移因子代替原有的固定的偏移因子。仿真结果表明,所提出的改进OMS算法译码性能优于原OMS算法和NMS算法。

车磨复合数控系统的编译器与衔接速度算法的研究与实现

针对复合型车磨数控系统的特点,本文介绍的编译器在传统NC程序编译的基础上增加了编译缓冲、指令分流、并行编译、构建编译、语句编译等功能,有效地提高了NC程序的编译效率;同时,本文阐述了车磨复合数控系统在切削加工过程中,采用高速衔接方式时编译器的衔接速度算法,与传统的连续平滑过渡模式或减速到零模式相比,该算法极大地提高了系统的加工效率和精度。试验结果表明,该编译器具有良好的可移植性和较强的译码功能。

基于二元译码信息的迭代大数逻辑LDPC译码算法及其量化优化

该文提出一种低复杂度的迭代大数逻辑LDPC译码算法,在迭代过程中所有的译码信息都以二元形式进行传递、处理和迭代更新。所提算法不需要计算外信息,而是利用Tanner图上伴随式的对错状态来评判节点可靠度。与现有的几种迭代大数逻辑译码算法相比,该文算法也不需要信息修正处理,避免了相应的实数乘法操作,具有很低的译码复杂度。此外,该文引入一种特殊的量化处理函数,并给出了基于离散密度进化的参数优化过程。实验仿真表明,该文所提算法与原算法相比,在AWGN信道下可获得约0.3~0.4 d B的性能提升。同时,由于节点间交换传递的译码信息都是基于1个比特位的二元信息,也非常便于硬件的设计与实现。

LDPC码的高效译码算法研究

对于LDPC码的译码算法即和积算法,目前的简化算法多在对数域中进行。提出了一种新的基于差分的译码算法,其主要思想是:在LDPC码的二部图上所传递的消息是概率的差分值,而对于校验节点和消息节点的更新都是在特定的加法域中进行。针对校验节点的更新,还可以选择若干个绝对值最小的差分值进行运算,以进一步降低复杂度。与传统的基于对数似然比的译码方法相比,该算法的计算复杂度有很大降低,而译码性能和收敛速度没有明显损失。

LDPC码改进型LBP译码算法研究

针对LDPC(Low Density Parity Check)码分层(LBP:Layered Belief-Propagation)译码算法计算复杂度高、不易于硬件实现的问题,提出一种改进算法。该算法首先引入函数f(x)使LBP译码算法的计算复杂度大大降低;同时引入具体参数校正因子和偏移因子,提升译码性能。仿真结果表明,改进后的算法相比LBP算法在计算复杂度降低的同时,也提升了译码性能,从而达到了易于硬件实现的目的。

基于遗传算法的卷积码快速译码

本文提出基于遗传算法 (GA)的卷积码快速译码 ,进行格图上的单向 (U GA)和双向 (B GA)搜索译码 .它利用遗传算法的群体多样性好、搜索空间宽广 ,具有全局优化能力 ,提高译码质量 .通过模拟计算 ,分析了单向和双向的译码算法和群体规模M对误比特性能Pb 的影响 .模拟结果表明 :在相同译码复杂度下、Pb=10 -6时 ,与MA算法 (编码约束度K =19)相比 ,该译码算法约有 0 5dB性能增益 ;与VA算法 (K =7)相比 ,B GA大约有 1dB增益 .