块衰落信道下串联多链空间耦合LDPC码设计

为改善空间耦合低密度奇偶校验码在块衰落信道下的性能,基于空间耦合低密度奇偶校验码的原模图结构特性,提出一种能够实现满分集的串联多链空间耦合低密度奇偶校验码集。该码集通过交换各子链相同位置上变量节点的边连接将多条子链进行耦合,使不同衰落块之间具有强相关性,从而能有效地避免由于信道深衰落引起的中断。根据原模图外信息转移算法,分析了该码集的无限长性能,并进一步通过置信传播译码算法得到该码集的有限长性能。仿真结果表明,所提出的串联多链空间耦合低密度奇偶校验码集能够有效地提升空间耦合低密度奇偶校验码在块衰落信道下的性能。

基于浅海水声信道的原模图LDPC码的设计与分析

针对浅海水声信道所带来的信号干扰和失真,研究了结构简单、纠错性能优秀、实现复杂度低的原模图(protograph-based low density parity check,PLDPC)码,发现在原模图中引入度为1的变量点以及均匀化基础矩阵行重这2种方法均可以提高PLDPC码在浅海水声信道下的性能,并在此基础上提出了新的PLDPC码设计准则。进而在浅海水声信道下,利用PEXIT(protograph extrinsic information transfer)理论分析方法,对基于不同设计准则的PLDPC码的门限值进行了分析。理论分析及系统仿真结果均表明,在所提出的准则约束下,设计出的PLDPC码在浅海水声信道下的性能优于传统PLDPC码。

截断式原模图低密度奇偶校验卷积码边扩展优化

截断式原模图低密度奇偶校验(LDPC)卷积码(P-LDPC-CCs)结合了原模图LDPC(P-LDPC)码和卷积码的特点,具有多变的编码构造方式和优异的纠错性能,实现了编译码低时延特性。边扩展作为构造截断式原模图LDPC卷积码基础矩阵关键步骤,是影响其性能的重要因素。该文提出了一种边扩展优化方法。该方法利用原模图外信息转移(P-EXIT)算法理论分析基础矩阵的译码门限,引入差分进化思想搜索一定条件下最优的边扩展方式。理论分析与系统仿真结果均表明所提边扩展优化方法比现有的方法具有更好的性能。

非高斯脉冲噪声下Turbo均衡性能分析的改进EXIT图方法

该文提出了一种改进的外信息转移图(EXIT图)方法,可用于分析加性非高斯对称α稳定分布噪声多径信道条件下Turbo均衡性能,为实际的Turbo均衡系统设计提供预估性能参数。该方法对传统的EXIT图分析做出的改进在于给出了非高斯对称α稳定分布条件下一种实用的外信息的概率密度分布的近似估计。将EXIT图与系统误码率分析相结合,可对互信息变化的迭代轨迹、迭代次数和每次迭代能达到的误码率做出预测估计。对截断Turbo均衡方法的仿真结果表明,利用该方法预测的系统性能与实际的仿真结果基本一致,证实了该方法的有效性。

浅海水声信道中原模图LDPC码的设计及性能分析

原模图低密度奇偶校验码相较于传统LDPC码,具有结构简单、迭代译码门限低、易于扩展及线性编译码复杂度等优点。针对强多途、长时延、窄带宽的浅海水声信道,该文研究了PG-LDPC码的设计及性能特征,提出一种码型设计方案,并采用基于原模图度分布的外部信息转移图算法,对所设计PG-LDPC码的纠错性能进行分析及预测。仿真与实验结果表明,与(3,6)随机规则LDPC码相比,所提的PG-LDPC码在低、高信噪比区域均有良好的纠错性能。

A NOVEL ITERATIVE SCHEME FOR PARALLEL INTER-SYMBOL INTERFERENCE CHANNELS

In this paper,we propose a novel iterative scheme for exploiting transmit diversity using parallel independent Inter-Symbol Interference (ISI) channels. In this adaptive iterative scheme,we use EXtrinsic Information Transfer (EXIT) chart tool to choose appropriate iterative method from Itera-tive Combining (IC),used as parallel concatenation turbo-like scheme,and Turbo Equalization (TE),used as serial concatenation turbo-like scheme. It is show that the proposed iterative scheme provides excellent performance both analytically and through simulations without any compute complexity increase comparable to IC.

面向物理层信息安全的QC-LDPC跳码设计

低密度奇偶校验(Low density parity check,LDPC)跳码可以在物理层基于跳变的校验矩阵进行差错控制编译码。准循环低密度奇偶校验码(Quasi-cyclic low density parity check code,QC-LDPC)因其良好的纠错性能和易于工程实现的优点而得到广泛应用。本文提出了一种简单且易于工程实现的QC-LDPC跳码设计方法。首先采用有限域的两类子群设计跳变的基矩阵,再通过基模图码的外信息转移算法对基矩阵散列的校验矩阵进行掩模,使跳变矩阵具有统一架构和快速编码结构。仿真和分析表明,设计的QC-LDPC跳码具有超大的跳变码集和良好的纠错性能,码集中LDPC码数目可达1034个,随着码长增加,码集中的LDPC码数目呈指数倍增加,其平均性能可与诸多协议中的LDPC码相当,可用于提升通信系统的可靠性和安全性。

Spatially Coupled Codes via Bidirectional Block Markov Superposition Transmission

In this paper,we present a new class of spatially coupled codes obtained by using both non-recursive and recursive block-oriented superposition.The resulting codes are termed as bidirectional block Markov superposition transmission(BiBMST)codes.Firstly,we perform an iterative decoding threshold analysis according to protograph-based extrinsic information transfer(PEXIT)charts for the BiBMST codes over the binary erasure channels(BECs).Secondly,we derive the generator and parity-check matrices of the BiBMST codes.Thirdly,extensive numerical results are presented to show the advantages of the proposed BiBMST codes.Particularly,our numerical results show that,under the constraint of an equal decoding latency,the BiBMST codes perform better than the recursive BMST(rBMST)codes.However,the simulation results show that,in finite-length regime,negligible performance gain is obtained by increasing the encoding memory.We solve this limitation by introducing partial superposition,and the resulting codes are termed as partially-connected BiBMST(PC-BiBMST)code.Analytical results have confirmed the advantages of the PC-BiBMST codes over the original BiBMST codes.We also present extensive simulation results to show the performance advantages of the PC-BiBMST codes over the spatially coupled low-density parity-check(SC-LDPC)codes,spatially coupled generalized LDPC(SC-GLDPC)codes,and the original BiBMST codes in the finite-length regime.