LDPC码offset BP-Based译码算法研究与硬件实现

低密度奇偶校验(Low-Density Parity-Check LDPC)码是一种接近Shannon极限的信道编码,在低信噪比的环境下仍能获得优异的误码率性能,目前应经成为编码界的热点研究课题之一。本文在探讨了LDPC码的经典BP(Belief Propaga-tion)译码算法的基础上,通过分析比较,选取一种复杂度较低,性能较好的offset BP-Based译码算法在FPGA上进行实现,验证了LDPC码的优异性能,对于译码算法的硬件实现具有指导意义。

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。

基于改进型UMP BP-Based算法的LDPC译码研究

为了弥补UMPBP-Based译码算法相对于LLRBP译码算法的性能缺陷,提出一种改进型UMP BP-Based译码算法。该算法中的参数是在最小均方误差准则下确定的,对所有的LDPC码的译码具有通用性。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译码算法、Normalized BP-Based译码算法以及Offset BP-Based译码算法具有更好的LDPC译码性能。

一种非规则LDPC码的改进型UMPBP-Based译码算法

为了减小UMP BP-Based译码算法相对于LLR-BP译码算法的性能损失,提出了一种改进型UMP BP-Based译码算法,校验节点消息处理时,通过合理地设置校正因子与偏移因子2种参数,将Normalized BP-Based和Offset BP-Based 2种译码算法进行有效的融合;变量节点消息处理时,引入了一种LLR-BP译码算法中的震荡补偿算法.仿真结果表明,针对非规则LDPC码,在一定范围内误码率相同的条件下,改进型UMP BP-Based译码算法与UMP BP-Based、Normalized BP-Based和Offset BP-Based 3种译码算法相比较,译码性能得到明显的改善,可以更有效地逼近性能优异的LLR-BP译码算法.

对LDPC码的LLR BP算法研究

在LDPC译码时,使用LLR BP算法其校验节点的计算复杂度十分高,而且当LDPC码中有许多的短环时,译码性能也会降低。基于以上的这些问题提出了一个新的混合校验变量过程,通过调整校验节点的处理振幅和变量节点的信息相关性来降低计算复杂度,其仿真过程表明在译码性能和运算复杂度上与LLR BP算法都有较大的提高。

基于改进型LLRBP算法的LDPC译码研究

提出一种改进型LLR BP算法,它能通过调整变量节点信息的迭代过程来降低变量节点之间信息的相关性.仿真结果表明改进型LLR BP算法比LLR BP译码算法、Normalized BP算法以及Offset BP算法具有更好的LDPC译码性能.

LLR-BP算法的简化译码算法研究

研究了基于Gallager方案的LLR-BP算法及其简化的译码算法,应用Matlab仿真比较了基于Gallager方案的LLR-BP算法及其三种简化译码算法的性能,仿真结果表明:基于Gallager方案的LLR-BP算法与归一化BP算法和偏置BP算法的误码率性能相差不多,当信噪比大于2dB时,归一化BP算法和偏置BP算法比基于Gallager方案的LLR-BP算法的误码率性能稍好,最小和算法误码率性能相对最差。

基于BP网络和遗传算法的蜗杆传动优化设计CAD系统

如何将优化方法和CAD建模过程无缝集成在一起是一个急需解决的有重大应用价值的课题。以蜗杆传动优化设计CAD系统的开发为例进行了初步探索。首先介绍了蜗杆传动优化设计的两大关键技术:基于BP网络实现图表的逼近,基于遗传算法求解混合离散变量优化问题。然后根据国家最新标准,建立蜗杆传动优化设计的规范化数学模型。最后介绍了Visual Studio 2008环境下采用Pro/Toolkit二次开发Pro/ENGINEER Wildfire 4.0软件开发蜗杆传动优化设计CAD系统的过程。

改进型LLR BP译码算法研究

短低密度校验(LDPC)码的Tanner图中通常存在环路,变量节点之间的信息不再相互独立,导致LLR BP算法译码性能的下降。针对上述问题,提出一种改进型LLR BP译码算法,推导出有环时变量节点的真实信息,利用最小均方误差准则计算出有记忆的变量节点信息的权值,通过调整变量节点信息的迭代过程降低变量节点之间信息的相关性。仿真结果表明,改进型LLR BP算法具有比LLR BP算法、归一化BP算法及偏移量BP算法更好的LDPC译码性能。

改进的LDPC译码算法研究

基于LDPC码的BP译码简化算法,结合RMP调度和Offset最小和算法,提出了一种改进的LDPC译码算法。在相同的前提下,改进的译码算法在计算复杂度方面,与Offset最小和算法相比,改善了算法的收敛特性;采用优化的存储方式,降低了存储需求,适合硬件实现。仿真结果表明,改进的译码算法降低了平均迭代次数,减少了量化实现占用的存储单元。

一种LDPC码混合迭代译码算法研究

根据LDPC码RRWBF算法和UMP BP-Based算法,提出一种混合迭代译码算法。该算法充分利用硬判决算法具有复杂度低和软判决算法性能好的优点,实现了在误码率性能没有下降的前提下,译码复杂度明显降低的效果,进而使传播时延得到减小。仿真结果表明,经过精心设计的不同迭代次数的MIA算法与性能相当的UMP BP-Based算法相比,译码复杂度降低28.5%。

基于遗忘系数的LDPC译码算法研究

长LDPC码的Tanner图中通常没有环路,此时LLR BP译码算法是性能最优的软判决译码算法。而短LDPC码的Tanner图中通常存在环路,因此变量节点之间的信息就不再相互独立,这时LLRBP译码算法的译码性能就会下降。针对短LDPC码的特点,提出一种改进型LLR BP译码算法,利用遗忘系数来计算该算法中的参数。仿真结果表明,与LLR BP译码算法、Normalized BP译码算法以及Offset BP译码算法相比,改进型LLR BP译码算法能够在降低算法复杂度的同时提高环路存在情况下的LDPC译码性能。

π-旋转LDPC码译码算法及其量化研究

通过仿真分析论述了Normalized BP-Based算法对于π-旋转LDPC码具有很好的译码性能,并对此算法它进行了定点分析,从仿真结果可知,使用BPSK调制时,在白高斯噪声信道下,Normalized BP-Based译码算法使用正确的量化方案时可以获得和浮点几乎一致的性能。

Rice信道下LDPC码密度进化的研究

应用低密度奇偶校验(LDPC)码译码消息的密度进化可以得到码集的噪声门限,依此评价不同译码算法的性能,并可以用来优化非正则LDPC码的次数分布对。该文首先以Rice信道下正则LDPC码为例,讨论了不同量化阶数及步长时BP,BP-based和offsetBP-based3种译码算法的DDE(DiscreteDensityEvolution)分析,接着在offsetBP-based译码算法的DDE分析基础上,采用差分进化方法对Rice信道下非正则LDPC码的次数分布对进行了优化,得出了相应的噪声门限。最后,给出了Rice信道下码率为1/2的优化非正则LDPC码的概率聚集函数PMF进化曲线。

有环LDPC码的改进型LLR BP译码算法

长LDPC码的Tanner图中通常没有环路,此时LLR BP算法是性能最优的软判决译码算法。而短LDPC码的Tanner图中通常存在环路,因此变量节点之间的信息就不再相互独立,这时LLR BP算法的译码性能就会下降。提出一种改进型LLR BP算法,利用概率论和最小均方误差准则来计算该算法中的参数。仿真结果表明改进型LLR BP算法比LLR BP译码算法、Normalized BP算法以及Offset BP算法具有更好的LDPC译码性能。