一种基于量子准循环LDPC码的McEliece公钥密码算法 被引量：6

1

作者 曹东 赵生妹 宋耀良 《南京邮电大学学报（自然科学版）》 2011年第2期64-68,共5页

量子公钥体制包括无条件安全的量子公钥和计算安全的量子公钥密码。以经典公钥算法为基础,结合量子密码特性,研究一种基于量子计算安全的公钥密码;在GF(4)域,量子低密度奇偶校码是一线性码,存在BP快速译码算法。由此提出基于量子准循环L... 量子公钥体制包括无条件安全的量子公钥和计算安全的量子公钥密码。以经典公钥算法为基础,结合量子密码特性,研究一种基于量子计算安全的公钥密码;在GF(4)域,量子低密度奇偶校码是一线性码,存在BP快速译码算法。由此提出基于量子准循环LDPC码的量子McEliece公钥体制,给出该公钥体制的加密和解密过程。并通过数值仿真方法,分析该体制的安全性。研究结果表明,与经典方法相比,基于准循环量子LDPC码的McEliece公钥体制极大地扩展了密钥空间,有效地提高了系统的安全性,相对于经典McEliece的工作因子(274),量子McE-liece的工作因子达到2270,传输效率为0.60,且可有效地抵抗量子Grover算法攻击。 展开更多

关键词 CSS码 准循环ldpc码 McEliece公钥密码 量子公钥密码算法

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可快速编码的准循环LDPC码设计 被引量：7

2

作者 范俊 肖扬 《应用科学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期1-8,共8页

由于LDPC码的生成矩阵是非稀疏的,当LDPC码较长时,存储一个庞大的生成矩阵很困难,通过生成矩阵来编码也有较高的时间复杂度.为了解决LDPC码的编码复杂度问题,该文提出一种可快速编码的准循环LDPC码设计.不同于其他准循环码,所设计的准... 由于LDPC码的生成矩阵是非稀疏的,当LDPC码较长时,存储一个庞大的生成矩阵很困难,通过生成矩阵来编码也有较高的时间复杂度.为了解决LDPC码的编码复杂度问题,该文提出一种可快速编码的准循环LDPC码设计.不同于其他准循环码,所设计的准循环码校验矩阵除具有准循环特性外,还引入了具有准双对角线结构的子矩阵,使校验矩阵具有近似下三角结构.该结构的校验矩阵可采用Richardson提出的快速编码算法直接通过校验矩阵进行编码,避免了采用生成矩阵编码带来的存储难度与时间复杂性.在AWGN信道下的仿真结果表明,该文设计的LDPC码在不同码长、码率情况下均有很好的BER性能. 展开更多

关键词 通信 准循环ldpc码 快速编码 BER性能

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准循环LDPC码的两种典型快速译码算法研究 被引量：2

3

作者 刘晓健 吴晓富 赵春明 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期79-82,共4页

该文从译码速率、硬件实现的复杂度和误码率3个方面对比研究了两种典型的高速译码算法:Turbo型和积算法与并行加权比特翻转算法。以准循环LDPC码为对象,给出了Turbo型和积算法和并行加权比特翻转算法的实现时序、硬件复杂度以及误码率性... 该文从译码速率、硬件实现的复杂度和误码率3个方面对比研究了两种典型的高速译码算法:Turbo型和积算法与并行加权比特翻转算法。以准循环LDPC码为对象,给出了Turbo型和积算法和并行加权比特翻转算法的实现时序、硬件复杂度以及误码率性能,其中,并行加权比特翻转算法的高效时序结构是首次给出的。计算机仿真结果表明,这两种算法都能够在迭代次数较少时取得良好的性能。 展开更多

关键词 Turbo型和积算法 并行加权比特翻转算法 最小和算法 准循环ldpc码

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基于准循环LDPC码译码软信息的码辅助帧同步算法 被引量：1

4

作者 陈智雄 苑津莎 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1956-1960,1979,共6页

确保较低信噪比条件下的系统帧同步,是LDPC码在系统应用中的关键问题。基于最大似然的准则,提出了一种适合准循环LDPC编码系统的码辅助盲帧同步算法。该算法通过计算不同帧偏移处的信道输出软信息向量满足LDPC码校验矩阵中所有校验方程... 确保较低信噪比条件下的系统帧同步,是LDPC码在系统应用中的关键问题。基于最大似然的准则,提出了一种适合准循环LDPC编码系统的码辅助盲帧同步算法。该算法通过计算不同帧偏移处的信道输出软信息向量满足LDPC码校验矩阵中所有校验方程的概率与违背所有方程的概率的对数似然比值,再根据最大似然值对应的信息向量确定最终的帧同步边界。新算法可借助译码器的部分资源来实现帧同步搜索,提高了译码器的利用率,降低了实现复杂度;无需一次完整的迭代译码过程,减少了同步捕获的时间。仿真结果表明,相比已有的码辅助盲帧同步算法,新算法具有较好的帧同步性能;借助新同步算法仿真获得的系统误比特率和帧错误率接近已有的码辅助帧同步算法的译码性能。 展开更多

关键词 准循环ldpc码 码辅助 帧同步 软信息

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一类准循环LDPC码及其编码

5

作者 夏国江 齐建中 +1 位作者 孙辉先 熊蔚明 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期443-447,共5页

针对空间通信的特点,对基于循环矩阵构造的一类正则准循环LDPC码进行了改进,得到了一类非正则准循环LDPC码。与原码相比,这类非正则LDPC码的奇偶校验矩阵H具有3个特点:行满秩,具有下三角结构,引入了一度变量节点。前两个特性使得这种LDP... 针对空间通信的特点,对基于循环矩阵构造的一类正则准循环LDPC码进行了改进,得到了一类非正则准循环LDPC码。与原码相比,这类非正则LDPC码的奇偶校验矩阵H具有3个特点:行满秩,具有下三角结构,引入了一度变量节点。前两个特性使得这种LDPC码的编码计算复杂度和结构复杂度都与校验位长度成正比,从而便于编码器的软硬件实现。第三个特性使码的迭代译码门限稍有降低,但司时还能保证译码的收敛,计算机仿真结果也证明了这一点。本文还简化了对围长不小于6的条件的证明,推导了系统码校验位的计算公式,并在此基础上给出了利用移位寄存器的编码电路。 展开更多

关键词 准循环ldpc码 计算复杂度 结构复杂度 循环矩阵 生成向量

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基于FPGA的准循环LDPC码低时延译码器设计

6

作者 雷瑾亮 陈洪美 王爱华 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期732-735,共4页

针对准循环低密度奇偶校验码(LDPC码),提出一种基于FPGA的低延时译码器硬件实现结构.该译码器基于最小和译码算法,充分利用FPGA的RAM存储结构及流水线运算方式提高译码吞吐量,降低译码时延.该结构适用于大部分准循环LDPC码,且译码迭代... 针对准循环低密度奇偶校验码(LDPC码),提出一种基于FPGA的低延时译码器硬件实现结构.该译码器基于最小和译码算法,充分利用FPGA的RAM存储结构及流水线运算方式提高译码吞吐量,降低译码时延.该结构适用于大部分准循环LDPC码,且译码迭代一次只需约2倍缩放因子大小的时钟数量.与非流水线译码结构相比,在不增加资源占有率的情况下,译码时延降低到原来的1/7. 展开更多

关键词 准循环ldpc码 低时延译码 FPGA实现 流水线

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基于环的准循环LDPC码的小停止集计算(英文)

7

作者 孔令军 肖扬 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期569-574,共6页

Tanner图最小停止集的大小决定LDPC码在迭代译码时的性能.为此,提出准循环LDPC码无小停止集的充要条件.根据该文所提定理及推论,不仅可以设计出无小停止集的准循环LDPC码,而且还给出了小停止集数目的计算方法.在BER为le-5时,该文设计的... Tanner图最小停止集的大小决定LDPC码在迭代译码时的性能.为此,提出准循环LDPC码无小停止集的充要条件.根据该文所提定理及推论,不仅可以设计出无小停止集的准循环LDPC码,而且还给出了小停止集数目的计算方法.在BER为le-5时,该文设计的准循环LDPC码与随机LDPC码相比具有0.3 dB的增益.该算法可有效评估LDPC码的性能,也可计算LDPC码的短环数,较之现有算法具有更低的计算复杂度. 展开更多

关键词 准循环ldpc码 循环矩阵 停止集 停止距离 围长 环

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适用于准循环LDPC码译码器的新型循环移位置换结构设计

8

作者 苑津莎 陈智雄 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第9期2148-2151,共4页

循环移位置换单元是准循环LDPC码的部分并行译码器的重要组成部分。该文研究并证明了Reverse Banyan交换结构在实现信息循环移位时各个基本交换单元的连接规律。基于该规律设计了基于可预置选路算法的无阻塞循环移位置换结构。相比Bene... 循环移位置换单元是准循环LDPC码的部分并行译码器的重要组成部分。该文研究并证明了Reverse Banyan交换结构在实现信息循环移位时各个基本交换单元的连接规律。基于该规律设计了基于可预置选路算法的无阻塞循环移位置换结构。相比Benes交换结构和Reverse Banyan交换结构,提高了信息循环移位交换的速率,且占用较少的硬件资源和面积。最后设计了一个出线转换单元,该单元适用于各种循环移位交换结构。 展开更多

关键词 准循环ldpc码 置换结构 Banyan网络 循环移位

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一种优化Girth分布的准循环LDPC码设计方法研究

9

作者 徐华 徐澄圻 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第7期1640-1643,共4页

在准循环LDPC码的构造中,校验矩阵拥有尽可能好的girth分布对于改善码的性能有着重要的意义。该文提出了构造准循环LDPC码的GirthOpt-DE算法,优化设计以获得具有好girth分布的移位参数矩阵为目标。仿真结果表明,该文方法得到的准循环LDP... 在准循环LDPC码的构造中,校验矩阵拥有尽可能好的girth分布对于改善码的性能有着重要的意义。该文提出了构造准循环LDPC码的GirthOpt-DE算法,优化设计以获得具有好girth分布的移位参数矩阵为目标。仿真结果表明,该文方法得到的准循环LDPC码在BER性能和最小距离上均要优于固定生成函数的准循环LDPC码,Arrary码和Tanner码,并且使用上更为灵活,可以指定码长,码率及尽可能好的girth分布。 展开更多

关键词 准循环ldpc码 差分进化 Girth分布 最小距离

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一种改进的准循环LDPC码环消除算法 被引量：3

10

作者 崔俊云 白宝明 郭旭东 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期700-704,共5页

通过推广Yang,Liu和Shi给出的从基矩阵到校验矩阵的环扩展约束条件,提出了一种大围长准循环LDPC码的构造算法.该算法改善了环消除算法的局部围长分布,获得了更好的纠错性能.仿真结果表明,在80次迭代置信传播译码下,采用本算法构造的1/2... 通过推广Yang,Liu和Shi给出的从基矩阵到校验矩阵的环扩展约束条件,提出了一种大围长准循环LDPC码的构造算法.该算法改善了环消除算法的局部围长分布,获得了更好的纠错性能.仿真结果表明,在80次迭代置信传播译码下,采用本算法构造的1/2码率非规则LDPC码在Eb/N0为1.5 dB时,误码率为2×10-6. 展开更多

关键词 围长 准循环ldpc码 环消除

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基于准循环LDPC码在数字水印技术的研究

11

作者 马远鹏 梁钊 《现代电子技术》 2007年第17期108-110,112,共4页

鲁棒性是数字水印的重要指标之一,提出将准循环LDPC码的前向纠错技术应用于数字版权的保护中,利用准循环LDPC码较强的前向纠错能力,来提高数字水印的鲁棒性。实验结果表明,经准循环LDPC码编码后的数字水印应用于数字水印技术中,水印图... 鲁棒性是数字水印的重要指标之一,提出将准循环LDPC码的前向纠错技术应用于数字版权的保护中,利用准循环LDPC码较强的前向纠错能力,来提高数字水印的鲁棒性。实验结果表明,经准循环LDPC码编码后的数字水印应用于数字水印技术中,水印图像的鲁棒性得到了极大的提高,且经JPEG压缩后,图像水印也能较好地恢复出来。 展开更多

关键词 准循环ldpc码 前向纠错 数字水印 HVS

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一种基于伪循环MDS码的准循环LDPC码构造方法 被引量：4

12

作者 章坚武 颜欢 包建荣 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期410-415,共6页

该文提出了一种利用两个信息符号的伪循环最大距离可分(MDS)码,构造围长为6的准循环低密度奇偶校验(LDPC)码的方法。在GF(q)中,它通过直接计算长为q+1的伪循环MDS码生成多项式,构造准循环LDPC码的校验矩阵。其主要利用了含两个信息符号... 该文提出了一种利用两个信息符号的伪循环最大距离可分(MDS)码,构造围长为6的准循环低密度奇偶校验(LDPC)码的方法。在GF(q)中,它通过直接计算长为q+1的伪循环MDS码生成多项式,构造准循环LDPC码的校验矩阵。其主要利用了含两个信息符号的伪循环MDS码字特殊的循环性,及任意两个码字间距离不小于q的特点,使所构造的准循环LDPC码保证无4环。仿真结果表明,基于伪循环MDS码的准循环LDPC码在高斯信道下,能获得较好的误码性能。 展开更多

关键词 准循环低密度奇偶校验(ldpc)码 伪循环最大距离可分(MDS)码 本原元 生成多项式

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准循环低密度校验码的快速编码 被引量：1

13

作者 张仲明 许拔 张尔扬 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2008年第B09期105-108,共4页

探讨了准循环低密度奇偶校验码的快速编码问题。基于循环矩阵的一种特性,提出了一种基于并行SRAA结构的编码算法,能够提高编码器的吞吐量。这种编码方法的主要优点是复杂度较低,且编码延时小。在FPGA上实现了码长为8176而码率为0.875的... 探讨了准循环低密度奇偶校验码的快速编码问题。基于循环矩阵的一种特性,提出了一种基于并行SRAA结构的编码算法,能够提高编码器的吞吐量。这种编码方法的主要优点是复杂度较低,且编码延时小。在FPGA上实现了码长为8176而码率为0.875的有限几何LDPC码的编码器,吞吐量达到800 Mb/s。 展开更多

关键词 循环矩阵 准循环ldpc码 快速编码

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基于寻找小重量码字算法的LDPC码开集识别 被引量：18

14

作者 于沛东 彭华 +1 位作者 巩克现 陈泽亮 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期108-117,共10页

LDPC码的开集识别是信道编码识别领域的一个难点。首先,对实现开集识别所需接收码向量的数量进行了分析,给出了其理论下界。然后,根据这一下界,基于寻找小重量码字的算法,提出了一种新的LDPC码开集识别方法。该方法在接收码向量空间的... LDPC码的开集识别是信道编码识别领域的一个难点。首先,对实现开集识别所需接收码向量的数量进行了分析,给出了其理论下界。然后,根据这一下界,基于寻找小重量码字的算法,提出了一种新的LDPC码开集识别方法。该方法在接收码向量空间的对偶空间中逐个寻找小重量向量,即待识别的稀疏校验向量,从而重建稀疏校验矩阵。利用指数分布对迭代次数进行建模,给出了该方法的迭代停止准则及运算量分析。在无误码条件下,新方法克服了已有方法在适用范围和所需数据量的局限。在有误码条件下,与已有方法相比,在提高抗误码能力的同时保持较低的运算复杂度,更能满足实际应用的需求。对于QC-LDPC码,利用其稀疏校验矩阵的准循环特性,可以显著提高识别性能。 展开更多

关键词 信道编码识别 ldpc码 准循环ldpc码 指数分布

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基于串行消息传递机制的QC-LDPC码快速译码算法研究 被引量：2

15

作者 雷菁 高永强 +1 位作者 王建辉 贺文辉 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第12期2938-2942,共5页

针对准循环LDPC(QC-LDPC)码基于洪水消息传递机制译码算法的不足,该文提出了一种快速的分组串行译码算法。该算法通过将LDPC码的校验节点(或变量节点)按一定规则划分成若干个子集,在每一轮迭代过程中,依次对各个子集中的校验节点(或变... 针对准循环LDPC(QC-LDPC)码基于洪水消息传递机制译码算法的不足,该文提出了一种快速的分组串行译码算法。该算法通过将LDPC码的校验节点(或变量节点)按一定规则划分成若干个子集,在每一轮迭代过程中,依次对各个子集中的校验节点(或变量节点)并行地进行消息更新,提高了译码速度。同时根据分组规则,提出了一种有效的分组方法,并通过分析发现基于循环置换阵的准循环LDPC码非常适合采用这种分组译码算法进行译码。通过对不同消息传递机制下准循环LDPC码译码算法性能的仿真比较,验证了在复杂度不增加的情况下,该译码算法在继承了串行译码算法性能优异和迭代收敛快等优点的同时,极大地提高了准循环LDPC码的译码速度。分析表明,分组串行译码算法译码速度至少为串行译码算法的p倍(p为准循环LDPC码校验矩阵中循环置换阵的行数或列数)。 展开更多

关键词 准循环ldpc码 译码算法 串行消息传递机制 分组串行算法

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高效LDPC译码器的优化与FPGA实现 被引量：1

16

作者 薛文 余海 +1 位作者 王建新 束锋 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2018年第6期1101-1111,共11页

针对高效LDPC译码器设计过程中的参数选择问题,提出了针对Turbo译码消息传播(Turbo decoding message passing,TDMP)译码算法的离散密度进化算法。利用这种离散密度进化算法对译码算法中的校正因子及量化精度进行了优化。与传统的通过... 针对高效LDPC译码器设计过程中的参数选择问题,提出了针对Turbo译码消息传播(Turbo decoding message passing,TDMP)译码算法的离散密度进化算法。利用这种离散密度进化算法对译码算法中的校正因子及量化精度进行了优化。与传统的通过数值仿真进行优化的方法相比,本文算法效率大大提高,且效果显著。测试结果表明,优化的定点化译码器与纯浮点仿真相比性能只相差0.1dB左右。在译码器实现结构设计中提出了一种基于分布式RAM的P消息循环存储结构,与传统的基于寄存器和Benes网络的存储器结构相比,资源消耗明显下降。在Xilinx公司的FPGA平台上进行了硬件实现与测试,结果表明与同类译码器相比在资源消耗和吞吐率上均有一定优势,是一种高效的LDPC硬件译码器。 展开更多

关键词 准循环ldpc码 Turbo译码消息传播 离散密度进化 分层消息处理单元 P消息循环存储器

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高速LDPC码分层译码器设计 被引量：2

17

作者 王鹏 陈咏恩 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2009年第11期2294-2297,共4页

设计一种新型准并行LDPC分层译码器,实现对0.5码率,4608码长(3,6)规则准循环LDPC的实时译码.并在Altera公司的Stratix Ⅱ系列EP2S60器件上完成了布局布线.最高工作频94.47MHz,当最大迭代次数为25次时译码吞吐量可达58.70Mbps.与传统的T... 设计一种新型准并行LDPC分层译码器,实现对0.5码率,4608码长(3,6)规则准循环LDPC的实时译码.并在Altera公司的Stratix Ⅱ系列EP2S60器件上完成了布局布线.最高工作频94.47MHz,当最大迭代次数为25次时译码吞吐量可达58.70Mbps.与传统的TPMP译码方案相比,可减少近一半的平均译码迭代次数,而且可以显著降低RAM块的使用数量.整个设计具有很强的扩展性和通用性,只需作事先存储校验矩阵式样及行重信息,即可支持任意码率、规则及非规则码的准循环LDPC译码. 展开更多

关键词 准循环ldpc码 修正最小和算法 分层译码 准并行译码器

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QC-LDPC码的高性能译码器实现 被引量：1

18

作者 田雨 马林华 林志国 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期235-237,共3页

在对分层译码算法优化的基础上,提出一种多码率QC-LDPC译码器。采用改进的分层消息传播算法实现快速收敛,将译码迭代次数降到经典方法的50%以下。架构中用于存储中间置信信息的存储器数量只有4个,减少了芯片面积和功耗。校验节点置信度... 在对分层译码算法优化的基础上,提出一种多码率QC-LDPC译码器。采用改进的分层消息传播算法实现快速收敛,将译码迭代次数降到经典方法的50%以下。架构中用于存储中间置信信息的存储器数量只有4个,减少了芯片面积和功耗。校验节点置信度更新采用校正的整数量化的分层算法,降低了计算复杂度。选取的校正因子降低了译码器的误码率。基于该架构实现QC-LDPC译码器,融合3种码率,芯片规模为60万门,时钟频率为110 MHz,1/2码率的译码速率可达134 Mb/s。 展开更多

关键词 准循环ldpc码 分层译码算法 多码率 低功耗

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基于围长为8的QC-LDPC编码调制的高速相干光传输系统(英文) 被引量：2

19

作者 吴小云 周娴 +3 位作者 张娜娜 严冬 夏莉敏 隆克平 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S1期85-88,共4页

针对常规LDPC码结构性差,编译码复杂度高,且存在差错平台效应的缺点.本文采用了一种改进的基于Tanner图的搜索算法,来构造具有准循环结构的校验矩阵.和未经过编码的调制方案相比,本文所提方案不仅没有表现出差错平台效应,而且带来了显... 针对常规LDPC码结构性差,编译码复杂度高,且存在差错平台效应的缺点.本文采用了一种改进的基于Tanner图的搜索算法,来构造具有准循环结构的校验矩阵.和未经过编码的调制方案相比,本文所提方案不仅没有表现出差错平台效应,而且带来了显著的编码增益,同时降低了实现复杂度.针对系统纠错性能和数据吞吐量之间的矛盾,提出了QC-LDPC编码与MQAM调制相结合的自适应编码调制系统方案,仿真结果表明,该方案在保证系统误码率性能的同时,能够提供最大化的数据吞吐量. 展开更多

关键词 准循环ldpc码 编码调制 MQAM调制 高速光传输 偏振复用

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几种LDPC码的性能比较 被引量：3

20

作者 邓炯 《电讯技术》 北大核心 2009年第5期82-85,共4页

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... 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。 展开更多

关键词 低密度奇偶校验(ldpc)码 π-旋转ldpc码 准循环ldpc码

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