3×3核矩阵极化码的BP译码算法

1

作者 邱开虎 黄志亮 +1 位作者 张莜燕 周水红 《无线电通信技术》 北大核心 2024年第1期168-172,共5页

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... 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。 展开更多

关键词 极化码 置信传播译码算法 译码时延 译码性能

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LDPC码的一种低复杂度BP译码算法 被引量：9

2

作者 郭锐 刘济林 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期450-455,共6页

针对低密度奇偶校验(LDPC)码的BP译码算法在每一次迭代过程中,都要对全部比特和校验信息进行更新,存在计算量大、译码效率低的问题,提出了一种改进的BP译码算法.由于不同的比特节点和校验节点,其可靠程度不同,对BP译码的贡献也不同,为... 针对低密度奇偶校验(LDPC)码的BP译码算法在每一次迭代过程中,都要对全部比特和校验信息进行更新,存在计算量大、译码效率低的问题,提出了一种改进的BP译码算法.由于不同的比特节点和校验节点,其可靠程度不同,对BP译码的贡献也不同,为此给出了一种新的可靠性判断准则:采用每个比特的非法校验数和每次迭代过程中比特的伪后验概率的差来判断比特的可靠性,认为非法校验数小、伪后验概率差大的节点具有较高的可靠度.对可靠性较高的比特,下一次迭代过程中不参与更新,只更新那些有可能发生错误的比特.仿真结果表明,改进的BP译码算法在损失极少译码性能的情况下,大大地减少了迭代过程中的计算量,提高了译码效率. 展开更多

关键词 低密度奇偶校验 置信传播算法(bp算法) 译码效率

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Beyond-BP译码算法综述:原理与应用 被引量：5

3

作者 吕毅博 胡伟 王琳 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期1503-1514,共12页

低密度奇偶校验码因其具有逼近香农限的优异性能,现已在多种标准和系统中得到广泛的应用。但为了使其能够满足不同应用场景下通信系统对纠错性能、计算复杂性、译码时延、硬件资源损耗以及功耗等方面的要求,需要对用于LDPC码译码的置信... 低密度奇偶校验码因其具有逼近香农限的优异性能,现已在多种标准和系统中得到广泛的应用。但为了使其能够满足不同应用场景下通信系统对纠错性能、计算复杂性、译码时延、硬件资源损耗以及功耗等方面的要求,需要对用于LDPC码译码的置信传播算法进行进一步的研究与改进。该文从译码算法的改进动机、方法论、计算复杂度以及性能表现等角度入手,对近些年出现的一些Beyond-BP译码算法进行了综述。并在最后对用于迭代接收系统的译码算法改进工作进行了讨论,为未来算法的改进工作提供一点思路。 展开更多

关键词 低密度奇偶校验码 置信传播算法 改进的置信传播算法 陷阱集 可靠度 迭代接收

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基于可靠性更新的低复杂度BP译码算法 被引量：5

4

作者 陈昕 门爱东 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第10期2421-2426,共6页

基于部分符号更新策略的BP(Belief Propagation)译码算法减少了LDPC(Low-Density Parity-Check)码的译码运算量,提高了译码效率。然而在其译码过程中,由于变量节点可靠性判决准确率不高,而且可靠性被误判的错误节点无法在后继的译码中... 基于部分符号更新策略的BP(Belief Propagation)译码算法减少了LDPC(Low-Density Parity-Check)码的译码运算量,提高了译码效率。然而在其译码过程中,由于变量节点可靠性判决准确率不高,而且可靠性被误判的错误节点无法在后继的译码中得到修正,译码性能大大降低。该文提出一种改进的节点可靠性判决准则,提高迭代过程中对变量节点可靠性判断的准确率;同时,在每次迭代结束后,重新衡量所有变量节点的可靠性,以此来消除可靠性误判对译码性能的影响。仿真结果表明,改进的算法不仅使传统BP译码的复杂度降低,而且提高了BP算法的译码性能。 展开更多

关键词 低密度奇偶校验码 置信传播算法 可靠性准则 低复杂度译码

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一种改进的LLR BP译码算法研究 被引量：6

5

作者 高杰 龙华 +1 位作者 邵玉斌 张强 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第7期70-72,共3页

运用LLR BP经典算法对低密度奇偶校验(LDPC)码译码时,由于译码时迭代次数过多和每次循环时校验节点的计算复杂度过高,导致译码复杂度非常高。提出了一种改进型LLR BP译码算法,采用泰勒级数将LLR BP算法中复杂度高的雅克比修正项进行分... 运用LLR BP经典算法对低密度奇偶校验(LDPC)码译码时,由于译码时迭代次数过多和每次循环时校验节点的计算复杂度过高,导致译码复杂度非常高。提出了一种改进型LLR BP译码算法,采用泰勒级数将LLR BP算法中复杂度高的雅克比修正项进行分段线性近似。仿真表明:该算法在译码性能损失不大的情况下可大幅降低LDPC码的译码复杂度。 展开更多

关键词 LLR bp算法 低密度奇偶校验码 泰勒级数 分段线性近似

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残差扰动网络辅助的BP译码算法 被引量：2

6

作者 王华华 徐勇军 +1 位作者 秦红 方泽圣 《电讯技术》 北大核心 2022年第8期1161-1165,共5页

极化码的置信传播(Belief Propagation,BP)译码算法性能相比于其他极化码译码算法并不具有优势。为了改善这一现象,提出了一种基于残差网络和扰动译码算法相结合的BP译码算法。该算法通过在传统BP译码算法的基础上添加残差神经网络对接... 极化码的置信传播(Belief Propagation,BP)译码算法性能相比于其他极化码译码算法并不具有优势。为了改善这一现象,提出了一种基于残差网络和扰动译码算法相结合的BP译码算法。该算法通过在传统BP译码算法的基础上添加残差神经网络对接收信号进行处理,使其更大概率地落在可正确译码区域内,从而达到改善传统BP译码算法的译码性能的目的。仿真结果表明,在误比特率为10时,所提算法相比于传统的BP译码算法约有0.7 dB的性能增益,相比于BP-RNND(50)(BP-Residual Neural Network Decoder)译码算法约有0.6 dB的性能增益;同时,在低信噪比时所提算法的平均迭代次数相比于传统BP译码算法约有60%的降低。 展开更多

关键词 极化码 置信传播译码算法 残差网络 扰动噪声

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改进型LLR BP译码算法研究

7

作者 侯宁 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第9期276-278,281,共4页

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... 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。 展开更多

关键词 低密度校验码 置信传播 LLRbp译码算法 Normalized bp译码算法 OFFSET bp译码算法

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一种改进的Polar码的BP译码算法 被引量：2

8

作者 洪银芳 李晖 王新梅 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期39-44,共6页

为了减少置信度传播译码算法的计算复杂度,提出了一种改进的置信度传播译码算法.该算法在节点更新时,利用等误差的线性近似函数来代替算法中的双曲函数,相比于原始的置信度传播译码算法,改进的算法仅仅需要乘法和加法运算,因此大大降低... 为了减少置信度传播译码算法的计算复杂度,提出了一种改进的置信度传播译码算法.该算法在节点更新时,利用等误差的线性近似函数来代替算法中的双曲函数,相比于原始的置信度传播译码算法,改进的算法仅仅需要乘法和加法运算,因此大大降低了算法的计算复杂度,更易于硬件实现.仿真结果表明,在低信噪比时,改进的置信度传播译码算法的性能与原始BP译码算法的性能几乎相同,在高信噪比时,改进的置信度传播译码算法的性能比原始置信度传播译码算法的性能略差,在码长为256,误码率是10-6时,改进的置信度传播译码算法的误码率性能比原始的置信度传播译码算法退化了0.1dB. 展开更多

关键词 信道极化码 置信度传播算法 等误差 线性近似 计算复杂度

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LT码的一种BP／ML混合译码算法 被引量：1

9

作者 袁磊 安建平 +1 位作者 杨静 李祥明 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期54-57,共4页

针对LT码在短信息字长度时采用置信传播（BP）译码和最大似然（ML）译码存在大的性能差异问题，提出了一种BP／ML混合译码算法来实现Ⅱ码在二进制删除信道（BEC）中译码复杂度和性能的合理折中。此算法在BP译码失败时只需运用ML译码确... 针对LT码在短信息字长度时采用置信传播（BP）译码和最大似然（ML）译码存在大的性能差异问题，提出了一种BP／ML混合译码算法来实现Ⅱ码在二进制删除信道（BEC）中译码复杂度和性能的合理折中。此算法在BP译码失败时只需运用ML译码确定少数猜测比特就可实现成功译码。仿真结果显示，相比于BP译码，BP／ML混合译码的译码运行时间增加量少于50％，其仍远小于ML译码的译码运行时间。另一方面，BP／ML混合译码大大减少了译码失败概率，当译码开销大于10％时，BP／ML混合译码的性能接近于ML译码。 展开更多

关键词 LT码 二进制删除信道(BEC) 置信传播(bp)译码 最大似然(ML)译码

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快衰落Rayleigh信道下短LDPC码两类BP-Based译码的优化设计 被引量：1

10

作者 郑贺 胡捍英 陆佩忠 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第7期1588-1591,共4页

该文基于最小均方误差(MMSE)准则,对快衰落瑞利(Rayleigh)信道下短码长低密度校验(LDPC)码的ScaledBP-Based和OffsetBP-Based两类改进译码算法进行了优化设计。利用该准则,得出了两类改进算法的最优校正因子,并给出了相应的数值计算。... 该文基于最小均方误差(MMSE)准则,对快衰落瑞利(Rayleigh)信道下短码长低密度校验(LDPC)码的ScaledBP-Based和OffsetBP-Based两类改进译码算法进行了优化设计。利用该准则,得出了两类改进算法的最优校正因子,并给出了相应的数值计算。对码长为504和1008的1/2码率(3,6)规则LDPC码实验仿真显示,使用该准则设计的两类算法能够取得优于置信传播(BP)算法的译码性能。 展开更多

关键词 置信传播 改进的bp-Based算法 MMSE准则 短码长LDPC码

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多次推理中的BP算法优化 被引量：1

11

作者 吴孝滨 任志平 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第20期186-188,共3页

使用BP算法求解效用最大化问题时,容易产生大量冗余计算。为此,对标准BP算法进行优化,在推理过程中,对一些受限定条件影响较小的结点,直接利用前次推理结果,无需重新计算其边缘概率,并证明这种优化不会显著影响推理结果。将该算法应用... 使用BP算法求解效用最大化问题时,容易产生大量冗余计算。为此,对标准BP算法进行优化,在推理过程中,对一些受限定条件影响较小的结点,直接利用前次推理结果,无需重新计算其边缘概率,并证明这种优化不会显著影响推理结果。将该算法应用于组合竞拍模型进行测试。仿真结果表明,相对于标准BP算法,该优化算法能提升求解效用最大化问题时的收敛效率。 展开更多

关键词 多次推理 bp算法 消息传播 有效推理 组合竞拍

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基于WBP-CNN算法的LDPC译码 被引量：1

12

作者 刘恒燕 张立民 +3 位作者 闫文君 钟兆根 凌青 梁晓军 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期1030-1035,共6页

针对低密度奇偶校验(low density parity check, LDPC)码在相关噪声条件下译码误比特率上升的问题,结合传统译码算法与卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)设计了新的译码器。该译码器在置信传播(belief propagation, BP)... 针对低密度奇偶校验(low density parity check, LDPC)码在相关噪声条件下译码误比特率上升的问题,结合传统译码算法与卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)设计了新的译码器。该译码器在置信传播(belief propagation, BP)算法中引入加权比特翻转(weighted bit-flipping, WBF)算法,生成加权BP(weighted BP,WBP)结构以解决码字临界处误比特率较高的问题。然后通过CNN降低噪声,在WBP和CNN之间迭代处理接收信号,使信号估计值不断逼近真实值以降低相关噪声的影响。通过仿真发现,与BP算法相比,所提算法能够有效降低相关噪声条件下LDPC译码的误比特率。 展开更多

关键词 加权比特翻转 置信传播 低密度奇偶校验码译码 卷积神经网络

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伯努利生成矩阵码中的统计力学性质 被引量：1

13

作者 孟凡辉 马啸 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1869-1877,共9页

从统计物理的角度,结合自旋玻璃理论与复杂网络理论,系统地研究了伯努利系统低密度生成矩阵码的统计力学性质.首先给出系统低密度生成矩阵码的伯努利构造、编译码框架,并讨论节点度分布以及正规图与Erdös-Rényi(ER)随机图的联... 从统计物理的角度,结合自旋玻璃理论与复杂网络理论,系统地研究了伯努利系统低密度生成矩阵码的统计力学性质.首先给出系统低密度生成矩阵码的伯努利构造、编译码框架,并讨论节点度分布以及正规图与Erdös-Rényi(ER)随机图的联系.然后研究自旋玻璃理论框架下的编译码模型、码本与微观构型的关系、空腔方法与消息传递方程,提出针对系统码的种群动力学算法来高效分析其渐近性能.最后提出正规图配置模型(Normal Graph Configuration Model,NGCM)生成具有连接偏好性的正规图,研究异配性对置信传播(Belief Propagation,BP)译码算法性能的影响,并进一步分析其机理.仿真结果表明,种群动力学算法与BP译码算法本质上相同,但前者不局限于某个具体的码,因此在分析码集的渐近性能时更具优势.此外,适当的异配性能够显著提升BP算法在瀑布区的译码性能,获得更低误码率(Bit Error Rate,BER)并且降低译码迭代次数(复杂度). 展开更多

关键词 自旋玻璃 复杂网络 系统低密度生成矩阵码 空腔法 置信传播译码算法 异配性

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雾对大气激光通信系统的影响及克服方法 被引量：9

14

作者 王勇 于蕾 +1 位作者 张雅彬 曹家年 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期3275-3278,共4页

分析了雾产生的原因、相关数学模型及其对大气激光通信系统的影响.为了克服雾对无线光通信链路的影响,将LDPC码作为信道编码应用到大气激光通信系统中,并结合置信传播迭代译码算法和副载波PSK强度调制方案,在有雾的大气信道中进行了仿真... 分析了雾产生的原因、相关数学模型及其对大气激光通信系统的影响.为了克服雾对无线光通信链路的影响,将LDPC码作为信道编码应用到大气激光通信系统中,并结合置信传播迭代译码算法和副载波PSK强度调制方案,在有雾的大气信道中进行了仿真.仿真结果表明:LDPC码具有优越的纠错能力,并获得了较大的编码增益,该方案可以满足大气激光通信系统的需要. 展开更多

关键词 大气激光通信 雾衰减 低密度校验码 置信传播迭代译码算法

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快速低密度校验码迭代译码量化算法 被引量：6

15

作者 贺玉成 孙韶辉 +1 位作者 慕建君 王新梅 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期338-342,共5页

提出一种低密度校验码快速量化置信传播译码算法 ,其中量化电平标号作为定点算术操作数 ,运算由寻址表完成 ,中间计算以较高精度包含在表中 .该算法具有明显低的时间复杂度 ,应用对称特性 ,可以显著降低所需存储容量 ;在不增加复杂度的... 提出一种低密度校验码快速量化置信传播译码算法 ,其中量化电平标号作为定点算术操作数 ,运算由寻址表完成 ,中间计算以较高精度包含在表中 .该算法具有明显低的时间复杂度 ,应用对称特性 ,可以显著降低所需存储容量 ;在不增加复杂度的前提下 ,可以方便地实现均匀及各种为改进性能而设计的非均匀量化方案 ;适当增加复杂度还可实现时变译码 .该算法使低密度校验码在实际通信系统中的应用成为可能 ,同时它也用于实现快速仿真系统 .仿真结果表明 ,6bit非均匀量化优于均匀量化 0 2dB ,低信噪比时已经接近连续译码 ,而高信噪比时比连续译码差 0 2dB .合适的高阶量化译码可以获得接近连续译码的性能 ,高信噪比时甚至优于连续译码 . 展开更多

关键词 置信传播 迭代译码 低密度校验码 TURBO码 量化算法

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PCGC码低复杂度译码算法的研究 被引量：3

16

作者 李晋 徐晓东 +1 位作者 姜明 尤肖虎 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期140-143,共4页

PCGC是一种将LDPC码运用于并行级联编码形式的信道编码,它的译码采用的是修改后的双层迭代BP(beliefpropagation,置信传播)译码算法.这种译码算法的性能较好,但运算复杂度高,不利于硬件实现.该文介绍两种低复杂度的PCGC迭代译码算法,并... PCGC是一种将LDPC码运用于并行级联编码形式的信道编码,它的译码采用的是修改后的双层迭代BP(beliefpropagation,置信传播)译码算法.这种译码算法的性能较好,但运算复杂度高,不利于硬件实现.该文介绍两种低复杂度的PCGC迭代译码算法,并通过仿真验证了算法具有非常好的性能. 展开更多

关键词 低复杂度 迭代译码算法 LDPC码 运算复杂度 信道编码 级联编码 硬件实现 仿真验证 性能 传播

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一种改进的无线光通信LDPC码译码算法 被引量：4

17

作者 冷蛟锋 郝士琦 +2 位作者 吕旭光 王勇 周建国 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期2130-2135,共6页

针对无线光通信中低密度奇偶校验码(LDPC)置信传播(BP)译码算法复杂度高及置信度振荡造成译码错误等缺点,基于对数BP算法提出了一种改进的译码算法。改进的译码算法在校验节点运算时,判断输入到校验节点消息的最小值与某个门限的大小,... 针对无线光通信中低密度奇偶校验码(LDPC)置信传播(BP)译码算法复杂度高及置信度振荡造成译码错误等缺点,基于对数BP算法提出了一种改进的译码算法。改进的译码算法在校验节点运算时,判断输入到校验节点消息的最小值与某个门限的大小,根据比较结果,分别用消息最小值或若干个最小值进行运算,在损失很少性能的情况下降低了运算复杂度;同时在比特节点采用振荡抵消处理运算,提高了算法的性能增益。最后在对数正态分布湍流信道模型下,分别对比特充分交织和交织深度为16的情况进行了仿真实验。仿真结果表明,改进的译码算法与BP算法相比,大幅度降低了计算复杂度,而且译码性能有一定的优势,收敛速度损失很少;而相对于最小和算法,改进的算法虽然译码复杂度有所增加,但误码率性能有明显的优势,并且收敛速度也优于最小和算法。因此,改进的译码算法是无线光通信中LDPC码译码算法复杂度和性能之间一个较好的折中处理方案。 展开更多

关键词 无线光通信 低密度奇偶校验码 置信传播算法 译码算法

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可满足性问题中信念传播算法的收敛性分析 被引量：3

18

作者 王晓峰 许道云 +3 位作者 杨德仁 姜久雷 李强 刘欣欣 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期1360-1372,共13页

信念传播算法是基于因子图模型的消息传递算法,通过图中的边,将消息从一个结点传递给另一个结点,以高概率地确定部分变量的取值,这种方法被实验证明在求解可满足性问题时非常有效.然而,目前还未对其有效性从理论角度给予解释.通过对信... 信念传播算法是基于因子图模型的消息传递算法,通过图中的边,将消息从一个结点传递给另一个结点,以高概率地确定部分变量的取值,这种方法被实验证明在求解可满足性问题时非常有效.然而,目前还未对其有效性从理论角度给予解释.通过对信念传播算法的收敛性分析,试图从理论上解释算法的有效性.在信息传播算法的信息迭代方程中,参数的取值范围为(0,1),将该取值范围扩展到整个实数空间,即(−∞,+∞).利用压缩函数的数学原理,得到了信息迭代方程收敛的判定条件.选取随机可满足性问题实例进行实验模拟,验证了结论的正确性. 展开更多

关键词 信念传播算法 收敛性 可满足性问题 因子图

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改进的LDPC译码算法研究 被引量：14

19

作者 陈旭灿 刘冬培 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期219-222,共4页

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... 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。 展开更多

关键词 bp算法 LDPC码 改进的译码算法 Offset最小和算法 RMP

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置信传播译码算法的性能测度 被引量：3

20

作者 贺玉成 杨莉 +1 位作者 王新梅 福田明 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期577-580,共4页

本文基于树和有限状态机系统地推导了低密度校验码 (LDPC)置信传播译码算法中的消息修正公式 ,引入了连续消息空间的概率测度 ,推导了常见二元对称信道输出分布和迭代过程中消息密度进化的计算公式 ,讨论了算法性能的参数化估计 .这种... 本文基于树和有限状态机系统地推导了低密度校验码 (LDPC)置信传播译码算法中的消息修正公式 ,引入了连续消息空间的概率测度 ,推导了常见二元对称信道输出分布和迭代过程中消息密度进化的计算公式 ,讨论了算法性能的参数化估计 .这种计算分析工具可以用于独立于信道的算法收敛性分析 ,有助于设计LDPC码 ,有助于分析LDPC码译码器的量化效应并实现快速译码方案 。 展开更多

关键词 有限状态机 LDPC码 TURBO码 置信传播译码算法 性能测度

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