一种可快速编码的QC-LDPC码构造新方法

为解决LDPC码的编码复杂度问题,使其更易于硬件实现,提出了一种可快速编码的准 循环LDPC码构造方法。该方法以基于循环置换矩阵的准循环LDPC码为基础,通过适当的打孔 和行置换操作,使构造码的校验矩阵具有准双对角线结构,可利用校验矩阵直接进行快速编 码,有效降低了LDPC码的编码复杂度。仿真结果表明,与IEEE 802.16e中的LDPC码相比,新 方法构造的LDPC码在低编码复杂度的基础上获得了更好的纠错性能。     

LDPC码在因子图上的构造及其译码

LDPC码是一种可以接近香农限的线性分组码，可通过稀疏奇偶校验矩阵来构造。也可以用因子图来构成。根据LDPC码的不同构成方法至今已提出了数种不同的译码方法。本文介绍了基于因子图的LDPC码的构造方法，分析了和一积(SPA)译码算法的基本原理，最后详细讨论了用SPA算法对LDPC码进行译码的过程。     

一种基于本原多项式的LDPC构建新算法

在分析传统LDPC编码方式的基础上,提出一种基于本原多项式实现LDPC编码的新方 法。根据特定LDPC码长选择合适的本原多项式作为子矩阵,对子矩阵进行行列分解、组合, 最终构建LDPC码校验矩阵〖WTHX〗H〖WTBZ〗。仿真实验结果和工程应用证明：新算法构建 的LDPC码在恶 劣的通信环境下,误码率、误帧率优于传统Mackay-LDPC码,具有较好的性能。     

BIBD循环置换矩阵的多进制LDPC码构造

提出了基于均衡不完全区组设计（Balanced Incomplete Block Design,BIBD）的 多进制准循环LDPC（Low Density Parity Check）码代数构造方法。在该构造方法 中提出了广义多进制位置向量的概念,并根据广义多进制位置向量和BIBD法对指数矩阵进行 广义二维扩展,构造出具有循环置换子矩阵的多进制校验矩阵,由此得到girth不小于6的多 进制LDPC码。仿真结果表明,采用FFT-QSPA（基于快速傅里叶变换的多进制和积算法）对构 造出 的LDPC码进行译码,在AWGN信道下相比 于同参数的RS码来说可以取得明显的编码增益,并且优于多进制Mackay码。     

几种LDPC码的性能比较

重点比较基于MacKay方法构造的随机LDPC码、具有准循环特点的LDPC码,以及π-旋转LDPC码的性能.通过计算机仿真比较可看出,这几种码在构造中都未考虑优化情况下,其性能差异不大.但是从编译码复杂度角度来看,π-旋转LDPC码和准循环LDPC码可以分别利用其奇偶校验矩阵中的双对角结构和移位循环结构来简化编译码,因而这两种较随机构造的码更易于硬件实现,更具有实际应用价值.     

低密度奇偶校验码构造及编译码研究进展

低密度奇偶校验（LDPC）码具有接近Shannon限的良 好性能,能有效提高数据传输的可靠性。为提高LDPC码的性能,对码字的研究多集中于构造 、编码和译码这几方面的基础研究。首先简要给出了LDPC码的基本描述,然后对二进制和多 进制LDPC码的关键技术进行了系统归纳和全新分类,分别从构造、编码和译码3个方面进行 了详细探讨,重点对最新的研究成果进行了全面分析和总结,对LDPC码今后的研究具有指导 意义。     

利用遗传算法构造QC-LDPC码

考虑到围长(girth)对低密度奇偶校验（LDPC）码的影响,提出了一种利用遗传算法构造大girth的准循环LDPC(QC-LDPC)码的新方法。该方法借助于计算机搜索,多次运用遗传算法,分步提高girth,在得到大girth 的同时,构造出具有准循环结构的LDPC码。分析发现,该构造方法的复杂度与码长成线性关系。仿真结果表明：在误码率(BER)为10-6时,新方法构造的QC-LDPC码比基于欧式几何构造方法、Gallager和Mackay构造法分别获得约0.15 dB、0.5 dB和0.2 dB的净编码增益(NCG),且因具有准循环结构更易于存储和硬件实现。     

规则LDPC码在瑞利平坦衰落信道下的设计和仿真

针对规则LDPC码，采用了行列都均匀的(evenboth)随机构造H的方式，在瑞利平坦衰落信道下和卷积码的性能进行了对比，证明了规则LDPC码在中短帧传输下在瑞利平坦衰落信道的优异性能。这对LDPC码应用于实际无线通信系统具有重要参考价值。     

基于PEG构造方法的不同码率LDPC码的性能研究

论文针对LDPC码校验矩阵的PEG构造方法进行了研究,并基于PEG构造方法对规则LDPC码的不同码率进行了性能仿真,得出结论：在低信噪比的情况下,低码率的LDPC码较高码率的LDPC码具有更优异的性能。     

基于稀疏校验的DVB-S2标准LDPC码快速识别

针对DVB-S2（Digital Video Broadcasting-Satellite 2）标准低密度奇偶校验（LDPC）码的识别问题,提出了基于稀疏校验的快速识别方法。基于LDPC码编码矩阵的稀疏性,只有少量校验位和信息位有校验关系,因此只需要对少量的信息位进行校验即可。遍历不同的生成矩阵,并对多个码字的校验结果进行累积,通过对其校验累积量的分布特点实现不同码率LDPC码的识别。由于只采用了很少的信息位进行校验,因此算法计算量小,同时可以有效减少误码带来的影响。仿真结果表明所提算法有效且可以适应15%以上的误码,完全可以满足实际系统对LDPC码的检测需求。     

一种新颖的低错误平层LDPC码构造方法

针对低密度奇偶校验(LDPC)码在高信噪比区域可能存在错误平层的缺点,提出了一种低错误平层LDPC码的新构造方法。该方法的基本矩阵由渐进边增长(PEG)算法与近似环额外信息度(ACE)算法相结合,目的是提升基本矩阵中环的连通性;然后将基于分割移位(PS)的循环移位系数矩阵对基本矩阵循环扩展,以此构造出校验矩阵。该方法除了能够改善高信噪比区域的错误平层,还具有码长、码率的任意可设性特点。仿真结果表明,PAP-LDPC(3 600,2 700)码在信噪比为4 dB以后并未出现明显的错误平层。     

LDPC码的树图法构造

LDPC码译码采用的是BP算法,但由于回路的存在,使译码重复迭代,特别是短长度的回路使LDPC码的性能下降.为此,用树图法分析了LDPC码的回路及其特性,给出了求解回路长度和所经过节点的方法,非常适合于计算机进行求解.同时也用树图的方法来构造LDPC码,可以在树生成的过程中了解其中的回路数目及长度.     

MIMO系统中线性弥散空时码的优化设计

MIMO系统的大部分空时编码方法在设计时单一强调对传输分集性能或传输复用性能的提高,为了联合提高分集性能和复用性能,在LDC编码基础上提出了线性正交弥散空时码(OLDC),LDC编码的优化中利用遗传算法来构造OLDC的空时正交调制基矩阵.优化的编码方法设计简单,便于调制解调.仿真结果表明,OLDC码比传统的LDC编码在误码性能、分集性能、复用性能等方面均有大幅度提高.     

比特级码率兼容多元LDPC码打孔算法

多元低密度奇偶校验（Non-binary Low-density Parity-check，NB-LDPC）码在中短码情况下性能优于传统二元LDPC码，更接近香农限。针对多元LDPC码码率兼容（Rate-compatible）的问题，提出了一种基于比特级的新型多元打孔算法。首先采用二进制镜像矩阵概念对多元校验矩阵进行映射处理，再根据变量节点的度分布选择合适的打孔节点，从而实现比特级多元LDPC码码率兼容的打孔方案。仿真结果证明与基于符号级的多元打孔算法相比，所提方案的误码率性能在各个码率分别有0.2~0.4 dB的增益。     

一种码率自适应信源信道联合编码系统

双LDPC码系统是新近出现的一种信源信道联合编码系统,该系统的性能虽然好但不稳定,在信源熵增加时会产生很高的误码平台。为了解决这一问题,提出了一种码率自适应双LDPC码系统,此系统采用码率自适应LDPC码作为信源码,当信源熵变化时可以灵活地调整信源码率,从而保证系统在高低不同的信源熵情况下都具有优秀、稳定的性能。仿真结果显示,在高低不同的信源熵情况下,所提出的码率自适应双LDPC码系统性能均好于传统双LDPC码系统,而且在误比特率为10-6时都没有出现误码平台。     

低密度格码在OFDM系统中的应用与性能仿真

信道编码是OFDM系统的关键技术之一,低密度格码（Low Density Lattice Codes, L DLC）则是一种能高效译码且达到AWGN信道容量的新型编码技术,它兼具格码和低密度奇偶 校验码（Low Density Parity Codes, LDPC）的特点。基于LDLC码编译码原理,给出了LDLC 码作为前向纠错编码技术应用于OFDM系统的方案,在MATLAB平台下仿真研究了LDLC-OFDM系 统 在Rayleigh衰落信道下的性能,结果表明LDLC码很大程度地改善了OFDM系统的误码率性能, 且优于LDPC码。     

利用EXIT图分析信源码率对双LDPC码系统的影响

双LDPC（DLDPC）码系统是一种高性能的信源信道联合编码系统,但是其性能在很大程度上受到信源码率的影响。为了从理论上分析信源码率对DLDPC码系统的影响,推导了外信息转移（EXIT）函数,并利用EXIT图分析了信源码率对DLDPC码系统的影响,理论分析结果与实际仿真结果一致。进而利用EXIT图估算出DLDPC码系统在不同信源熵情况下的信源码率门限值,该门限值可以用来指导实际系统中信源码率的选取。所提出的分析方法比传统的蒙特卡罗仿真法更加简捷、直观。     

基于中国剩余定理和贪婪算法扩展的QC-LDPC码

在缩短阵列码的基础上运用中国剩余定理（CRT）和贪婪算法提出了一种新颖的大围长、码长更加灵活的QC-LDPC构造方法,且所构造的码字的校验矩阵采用楼梯矩阵循环置换而成。与传统CRT构造方法相比,只需已知一个分量码——缩短阵列码,同时新构造QC-LDPC码码长与码率选择比较灵活,围长更大,如果围长一样,则使最短环数量尽可能地少。仿真分析表明：在误码率为10-6时,在相同码率和码长的条件下,利用所提出的构造方法所构造的girth-8(4,k)QC-LDPC码在加性高斯白噪声(AWGN)和瑞利衰落信道中分别与缩短阵列码相比可获得约1.2 dB和2.0 dB的净编码增益,与CRT码相比分别改善了0.3 dB和0.7 dB的净编码增益,且性能与Gallager随机码性能相似但编码复杂度大大降低。     

一种用于BICM-ID系统的新颖8APSK映射方案

为了能够通过高阶调制信号增加信道容量，提高编码增益和频谱效率，对8阶振幅移相键控(APSK)星座映射方案进行优化。基于欧氏距离设计准则提出一种新颖(2,6)-scheme 8APSK映射方案，并应用于联合准循环构造法构造的低密度奇偶校验(LDPC)(4 599,4 307)码的比特交织编码调制迭代译码（BICM-ID）系统中。信道容量仿真表明，所提方案在高、低信噪比区域都具有非常优越的互信息性能。误码率(BER)性能仿真表明，在BER为10^-7时，联合LDPC(4 599,4 307)码的(2,6)-scheme 8APSK映射方案较(4,4)-scheme 8APSK映射方案、8PSK调制的格雷(Gray)映射、集分割(SP)映射、半集分割(SSP)映射分别提高了约0.45 dB、1.10 dB、1.62 dB、2.13 dB的编码增益。外附信息转移(EXIT)图仿真说明，所提方案能够更早地打开译码通道，从而更早地通过迭代来实现无错译码。     

LDPC码在DSP上的实现

本文概述了LDPC码的编译码原理,重点论述在TI公司的DSP(TMS320C6416)上的(512,256)LDPC编译码器的算法实现,并给出其与(2,1,7)卷积码在AWGN信道条件下的纠错性能对比。对比表明(512,256)LDPC码比(2,1,7)软判决的卷积码在误码率为10-4时可具有1.5dB的编码增益。