一种LDPC码的优化分层阈值偏移最小和译码算法

1

作者 袁建国 张育宁 +1 位作者 王姿现 庞宇 《电讯技术》 北大核心 2024年第9期1415-1419,共5页

针对低密度奇偶校验(Low-Density Parity-Check,LDPC)码的译码算法在高信噪比区域性能较差和传统的泛洪调度译码方式收敛速度较慢等问题,提出了一种优化的分层阈值偏移最小和(Improved Layered Threshold Offset Min-Sum,ILTOMS)LDPC译... 针对低密度奇偶校验(Low-Density Parity-Check,LDPC)码的译码算法在高信噪比区域性能较差和传统的泛洪调度译码方式收敛速度较慢等问题,提出了一种优化的分层阈值偏移最小和(Improved Layered Threshold Offset Min-Sum,ILTOMS)LDPC译码算法。该算法通过在最小值近零处添加一个阈值,在最小值小于该阈值的情况下选择局部最优的算法规避偏移最小和(Offset Min-Sum,OMS)译码算法的归零损失,在最小值较大时设置一个阈值来改善高信噪比时的译码性能,并且采用分层调度的方式进一步提高译码性能。仿真结果表明,所提的ILTOMS译码算法在复杂度无明显变化的情况下有一定性能增益,相比其他两种译码算法译码性能分别提升了0.4 dB和0.45 dB。 展开更多

关键词 低密度奇偶校验码 泛洪调度 分层调度 偏移最小和算法

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基于整数运算的LDPC码最小和译码算法 被引量：14

2

作者 野晓东 马林华 +1 位作者 王卫民 李森 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期106-111,共6页

对低密度奇偶校验码(LDPC)在高斯信道下的译码算法进行了深入研究,提出了一种基于整数运算的最小和译码算法。在该算法中所有变量都用固定长度的整数表示,因此非常便于硬件实现,其性能在信噪比大于3dB时,与高精度浮点数的和积译码算法相... 对低密度奇偶校验码(LDPC)在高斯信道下的译码算法进行了深入研究,提出了一种基于整数运算的最小和译码算法。在该算法中所有变量都用固定长度的整数表示,因此非常便于硬件实现,其性能在信噪比大于3dB时,与高精度浮点数的和积译码算法相当;同时对最小和算法提出了一个修正因子,加上修正因子,其译码性能有进一步的提高,特别是在低信噪比下改善较大;另外还发现在高信噪比下,该算法具有更低的错误平层。 展开更多

关键词 纠错码 低密度奇偶校验码 最小和算法 整数运算

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LDPC码最小和译码算法的整数量化 被引量：9

3

作者 陈正康 张会生 +1 位作者 李立欣 朱梦 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期2371-2375,共5页

低密度奇偶校验码(low-density parity-check codes,LDPC)以其接近香农极限的性能和相对简单的译码结构得到信道编码界的广泛关注。对LDPC码的最小和算法进行了深入地研究,通过多种方法量化译码时的初始消息,最终使得每次迭代的校验消... 低密度奇偶校验码(low-density parity-check codes,LDPC)以其接近香农极限的性能和相对简单的译码结构得到信道编码界的广泛关注。对LDPC码的最小和算法进行了深入地研究,通过多种方法量化译码时的初始消息,最终使得每次迭代的校验消息与变量消息都变为整数,实现了基于整数运算的最小和译码算法,并进行了对比分析。仿真表明,量化后的最小和算法中的所有变量都用固定长度的整数表示,因而便于硬件实现,在其译码性能比和积译码(sum-product decoding,SP)性能下降不大的情况下大大提高了译码速度;平均互信息越大的量化方法,其量化分层电平也越佳;最大平均互信息量化下的最小和译码算法性能最好,最大平均互信息量化是一类能最大可能获得信源信息条件下的最佳量化方法,且不增加译码复杂度。 展开更多

关键词 低密度奇偶校验码 量化 最小和算法 整数运算

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一种基于整数操作的极化码最小和译码算法 被引量：6

4

作者 邢超 许顺频 赵生妹 《南京邮电大学学报（自然科学版）》 北大核心 2015年第1期52-55,共4页

通过信道极化,极化码理论上证明可渐进达到香农限。文中研究极化码在高斯信道下的串行抵消(successive cancellation,SC)译码算法,提出了一种基于整数操作的最小和译码算法。算法中信道输出值被均匀量化后再取整数,作为SC译码器的输入;... 通过信道极化,极化码理论上证明可渐进达到香农限。文中研究极化码在高斯信道下的串行抵消(successive cancellation,SC)译码算法,提出了一种基于整数操作的最小和译码算法。算法中信道输出值被均匀量化后再取整数,作为SC译码器的输入;节点更新使用最小和算法,更新过程不需要量化操作,直接使用信道输出值量化后的整数值。数值仿真结果表明,在信噪比小于4 d B时,译码性能与基于浮点运算的原始SC译码一致;当误比特率为10-5时,提出的算法与原始SC译码的信噪比相差0.2 d B。所提出的算法便于硬件实现,运算中变量的大小都用8比特整数表示。 展开更多

关键词 极化码 串行抵消译码 最小和算法 均匀量化

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基于最小和的高效LDPC译码算法 被引量：3

5

作者 廖薇 刘锦高 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第21期1-3,共3页

针对低密度奇偶校验(LDPC)译码算法性能低的问题,提出一种基于最小和的高效译码算法。该算法从概率的角度分析消息的传递过程中校验节点的更新过程,得到近似的最小和算法等式,并采用动态归一化因子提高译码性能。仿真实验表明,与BP译码... 针对低密度奇偶校验(LDPC)译码算法性能低的问题,提出一种基于最小和的高效译码算法。该算法从概率的角度分析消息的传递过程中校验节点的更新过程,得到近似的最小和算法等式,并采用动态归一化因子提高译码性能。仿真实验表明,与BP译码算法相比,该译码算法在损失极少译码性能的情况下,不仅减少迭代过程中的计算量,而且提高了译码效率。 展开更多

关键词 低密度奇偶校验 译码算法 最小和算法

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基于原型图的低码率LDPC码最小和译码算法改进方案 被引量：3

6

作者 姜明 王晨 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期2781-2784,共4页

低密度奇偶校验(LDPC)码的译码硬件实现方案大多采用计算复杂度较低的修正最小和(NMS)算法,然而对于低码率LDPC码,由于校验节点度数低,NMS算法的修正误差较大,导致其译码性能和标准的置信传播(BP)算法相比有较大差异。该文针对基于原图... 低密度奇偶校验(LDPC)码的译码硬件实现方案大多采用计算复杂度较低的修正最小和(NMS)算法,然而对于低码率LDPC码,由于校验节点度数低,NMS算法的修正误差较大,导致其译码性能和标准的置信传播(BP)算法相比有较大差异。该文针对基于原图构造的一类低码率LDPC码,提出了在NMS迭代译码中结合震荡抵消(OSC)处理和多系数(MF)修正技术的方案。结合低码率原型图LDPC码行重分布差异较大的特点,MF修正算法可以有效地减少计算误差,从而改善译码性能。另外低码率原型图LDPC码的收敛较慢,而OSC处理则可以较好地抑制正反馈信息,进一步提高NMS算法的性能增益。仿真结果表明,对于此类低码率LDPC码,MF-OSC-NMS算法可以达到接近BP算法的性能。OSC处理和MF修正技术硬件实现简单,与NMS算法相比几乎没有增加计算复杂度,因此MF-OSC-NMS算法是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 低密度奇偶校验码 原型图 最小和算法

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GF(q)域上LDPC码的改进扩展最小和译码算法 被引量：1

7

作者 许拔 张仲明 +1 位作者 何英亮 张尔扬 《应用科学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期9-13,共5页

通过分析扩展最小和算法(EMS)存在的问题,提出了一种针对q元LDPC码的改进译码算法.不同司于EMS算法固定每次迭代中FHT的阶数,该算法根据每次迭代中变量节点的概率分布对的平均方差自适应选择FHT的阶数,并修改发生振荡的变量节点输出信息... 通过分析扩展最小和算法(EMS)存在的问题,提出了一种针对q元LDPC码的改进译码算法.不同司于EMS算法固定每次迭代中FHT的阶数,该算法根据每次迭代中变量节点的概率分布对的平均方差自适应选择FHT的阶数,并修改发生振荡的变量节点输出信息,使之同时包含上次迭代和当前迭代的信息,从而减少性能的损失与振荡的影响.仿真结果表明,在译码复杂度相当的情况下,该算法性能与收敛速度明显优于EMS算法. 展开更多

关键词 低密度奇偶校验码 和积算法 快速哈达玛变换 扩展最小和算法 伽罗瓦域

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LDPC码的自适应补偿最小和译码算法 被引量：3

8

作者 王琼 李思舫 罗亚洁 《电讯技术》 北大核心 2019年第6期635-640,共6页

LDPC码置信传播算法由于复杂度过高而无法实际应用,最小和算法虽然能降低复杂度但却带来了较大的性能损失。补偿最小和算法通过在最小和算法中引入固定修正因子,在几乎不增加算法复杂度的条件下获得接近置信传播算法的性能。为了进一步... LDPC码置信传播算法由于复杂度过高而无法实际应用,最小和算法虽然能降低复杂度但却带来了较大的性能损失。补偿最小和算法通过在最小和算法中引入固定修正因子,在几乎不增加算法复杂度的条件下获得接近置信传播算法的性能。为了进一步提升补偿最小和算法的性能,给出了补偿最小和算法的自适应修正因子的计算方法并结合层译码调度策略,提出层自适应补偿最小和算法。仿真表明,所提算法具有更优的性能和更快的收敛速度。 展开更多

关键词 LDPC码 补偿最小和算法 自适应修正因子

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IRA码最小和译码算法的改进算法

9

作者 高宏峰 李燕威 许宗泽 《电光与控制》 北大核心 2007年第2期142-145,共4页

研究了重复累积(IRA)码的简化译码算法。IRA码的BP译码算法具有较高的复杂度,为了降低复杂度,首先提出将最小和算法应用于IRA码。然而,最小和算法使译码性能降低约1.2 dB。为了在复杂度和译码复杂度之间取得较好的折衷,提出了对IRA码的... 研究了重复累积(IRA)码的简化译码算法。IRA码的BP译码算法具有较高的复杂度,为了降低复杂度,首先提出将最小和算法应用于IRA码。然而,最小和算法使译码性能降低约1.2 dB。为了在复杂度和译码复杂度之间取得较好的折衷,提出了对IRA码的最小和算法的改进算法:归一化算法和偏移算法。仿真结果表明,IRA码归一化算法和偏移算法在复杂度略有增加的情况下,性能得到明显改善。 展开更多

关键词 不规则重复累积码 BP算法 最小和算法 归一化算法 偏移算法

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改进的分层修正最小和LDPC译码算法及译码器设计 被引量：6

10

作者 倪俊枫 甘小莺 +1 位作者 张海滨 徐友云 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第12期2531-2535,共5页

提出了一种改进的分层修正最小和的LDPC译码算法,该算法充分考虑到了译码器硬件结构的特性,使用了部分信息节点提前中止迭代的方法,降低了译码器处理数据的位宽。同时,在这种算法的基础上,设计出了结构简单的译码器,该译码器在资源使用... 提出了一种改进的分层修正最小和的LDPC译码算法,该算法充分考虑到了译码器硬件结构的特性,使用了部分信息节点提前中止迭代的方法,降低了译码器处理数据的位宽。同时,在这种算法的基础上,设计出了结构简单的译码器,该译码器在资源使用非常少的情况下可以获得较高的译码吞吐量,同时保持译码器译码性能和相应的浮点算法很接近。另外通过合理地设计LDPC码校验矩阵(H矩阵)和译码器数据处理单元,使得译码器可以支持多种码长码率LDPC码译码。这样结构特点的译码器,在低功耗以及需要多种码长码率的编码进行数据传输的领域有着非常高的应用价值。 展开更多

关键词 低密度校验码 两次扩展 改进的分层修正最小和算法 译码器

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LDPC自适应最小和译码算法及其FPGA实现 被引量：4

11

作者 王登天 周华 钱荷玥 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2021年第S01期608-612,共5页

低密度奇偶校验码(Low-density Parity-check,LDPC)置信传播算法性能优异且被证明接近香农极限,但需要极其复杂的对数和三角函数运算,不利于现实使用。尽管最小和算法提高了计算的方便性和适用性,但也削弱了其译码能力。为了减少误码率(... 低密度奇偶校验码(Low-density Parity-check,LDPC)置信传播算法性能优异且被证明接近香农极限,但需要极其复杂的对数和三角函数运算,不利于现实使用。尽管最小和算法提高了计算的方便性和适用性,但也削弱了其译码能力。为了减少误码率(Bit Error Rate,BER)的损失,利用输入变量节点边信息绝对值的最小值、次小值和双曲正切函数的关系,引入自适应乘性因子提升算法性能。仿真结果显示,自适应最小和算法的性能比传统的对数似然比置信传播算法(Log-Likelihood Ratio Belief Propagation,LLR BP)提升了0.2 dB。此外,通过在Xilinx公司的FPGA平台上进行硬件测试,实现了155码长的LDPC码最小和算法仿真。 展开更多

关键词 LDPC码 自适应最小和算法 自适应乘性因子 算法性能 FPGA实现

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LDPC码的几种译码算法比较 被引量：8

12

作者 岳田 裴保臣 《无线电通信技术》 2006年第4期24-26,共3页

信道编码的译码算法是决定编码性能和应用前景的1个重要因素,LDPC码成功的1个重要原因是它在译码算法上的优势。介绍了LDPC码常用的译码算法LogBP算法,然后由LogBP算法推导出它的近似算法———最小和译码算法,之后结合密度进化理论得... 信道编码的译码算法是决定编码性能和应用前景的1个重要因素,LDPC码成功的1个重要原因是它在译码算法上的优势。介绍了LDPC码常用的译码算法LogBP算法,然后由LogBP算法推导出它的近似算法———最小和译码算法,之后结合密度进化理论得到改进型的最小和译码算法。通过仿真比较了3种译码算法在AWGN信道上的误码性能和复杂度,表明改进型的最小和译码算法误码性能最好、复杂度适中,最适合硬件实现。 展开更多

关键词 低密度奇偶校验码 对数域置信传播算法 最小和算法 改进型的最小和算法

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改进的LDPC译码算法研究 被引量：14

13

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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基于量化的LDPC译码算法的高效实现 被引量：5

14

作者 马卓 杜栓义 王新梅 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期2273-2277,共5页

论文提出了一种采用2维折线逼近的和积译码算法实现方案,避免了使用与量化比特数成指数关系增长的查找表,降低了译码器的存储器消耗。基于上述方案提出了一种次小值修正的最小和算法。该算法通过3个2维折线逼近对最小值进行修正,获得了... 论文提出了一种采用2维折线逼近的和积译码算法实现方案,避免了使用与量化比特数成指数关系增长的查找表,降低了译码器的存储器消耗。基于上述方案提出了一种次小值修正的最小和算法。该算法通过3个2维折线逼近对最小值进行修正,获得了逼近浮点和积算法的译码性能。算法的修正过程只包含简单的算术和逻辑运算,便于FPGA实现。 展开更多

关键词 信道编码 低密度奇偶校验码 和积算法 最小和算法 量化

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IRA码简化译码算法的研究 被引量：5

15

作者 高宏峰 许宗泽 吴援明 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期40-43,共4页

不规则重复累计码BP译码算法具有接近Shannon限优越性能,但具有较高的复杂度。为了降低复杂度,提出了IRA码最小和算法和曲线折线化算法。最小和算法具有简单、容易实现的特点,但使译码性能较大幅度地降低。曲线折线化算法使循环译码算... 不规则重复累计码BP译码算法具有接近Shannon限优越性能,但具有较高的复杂度。为了降低复杂度,提出了IRA码最小和算法和曲线折线化算法。最小和算法具有简单、容易实现的特点,但使译码性能较大幅度地降低。曲线折线化算法使循环译码算法在复杂度和性能之间取得了较好的折衷。仿真结果表明,曲线折线化算法在复杂度大幅度降低的情况下性能接近BP算法。 展开更多

关键词 不规则重复累积码 置信传输算法 最小和算法 曲线折线化算法

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RA码译码简化算法的研究 被引量：9

16

作者 高宏峰 许宗泽 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 2004年第4期107-110,共4页

RA码BP译码算法,可以实现线性时间译码,然而具有较高的复杂度。为了便于硬件实现,首先提出将最小和算法应用于RA码,然后对最小和算法进行了改进,提出了归一化算法和偏移算法,使循环译码算法在复杂度和性能之间取得了较好的折衷。仿真结... RA码BP译码算法,可以实现线性时间译码,然而具有较高的复杂度。为了便于硬件实现,首先提出将最小和算法应用于RA码,然后对最小和算法进行了改进,提出了归一化算法和偏移算法,使循环译码算法在复杂度和性能之间取得了较好的折衷。仿真结果表明:归一化算法和偏移算法复杂度低,性能接近BP算法。 展开更多

关键词 重复累积码 BP算法 最小和算法 归一化算法 偏移算法

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深空通信中LDPC码的一种译码算法 被引量：3

17

作者 谢智东 冯少栋 张更新 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期2578-2583,共6页

LDPC码由于具有逼近仙农极限的性能和硬件可实现的编译码复杂度,在深空通信中具有重要的应用前景。文章在简要介绍CCSDS(空间通信系统咨询委员会)中LDPC码编码规范的基础之上,采用多维EXIT图对其译码门限和收敛速度进行了研究,最后重点... LDPC码由于具有逼近仙农极限的性能和硬件可实现的编译码复杂度,在深空通信中具有重要的应用前景。文章在简要介绍CCSDS(空间通信系统咨询委员会)中LDPC码编码规范的基础之上,采用多维EXIT图对其译码门限和收敛速度进行了研究,最后重点研究了译码算法,通过改进归一化最小和算法提出了一种自适应归一化最小和算法,该算法保留了归一化最小和算法的所有优点,改善了不同信噪比条件下的译码性能,并解决了归一化因子的选择难题,适合在资源受限的深空通信中应用。 展开更多

关键词 深空通信 低密度校验码 译码算法 最小和算法

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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

18

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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一种简化的GF(q)-LDPC码译码算法 被引量：2

19

作者 胡树楷 王新梅 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期8-12,196,共6页

提出一种简单高效的GF(q)-LDPC码译码算法,将对数似然比和积译码算法中的雅可比对数利用一阶泰勒级数近似,从而降低译码时校验点计算的复杂度.与目前广泛应用的O ffset m in-sum算法相比较,在BER为10-4处性能有0.2 dB左右的提升,并且本... 提出一种简单高效的GF(q)-LDPC码译码算法,将对数似然比和积译码算法中的雅可比对数利用一阶泰勒级数近似,从而降低译码时校验点计算的复杂度.与目前广泛应用的O ffset m in-sum算法相比较,在BER为10-4处性能有0.2 dB左右的提升,并且本算法中的参数设计独立于有限域的阶数. 展开更多

关键词 多元LDPC码 和积译码算法 最小和算法 迭代译码

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基于归并算法的高速LDPC流水线译码器设计与实现 被引量：1

20

作者 刘帅威 汪鼎文 +1 位作者 周军 崔勇强 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第34期208-212,228,共6页

LDPC码是一种纠错能力极强的编码,已广泛用于新一代数字电视,深空探测,卫星通讯等多种领域,基于不同要求出现了许多不同的编码标准,所以定制化的LDPC码译码算法的硬件实现已成为当今的研究热点之一。为满足卫星通信中高速数据传输的需求... LDPC码是一种纠错能力极强的编码,已广泛用于新一代数字电视,深空探测,卫星通讯等多种领域,基于不同要求出现了许多不同的编码标准,所以定制化的LDPC码译码算法的硬件实现已成为当今的研究热点之一。为满足卫星通信中高速数据传输的需求,使用LDPC码Normalized最小和译码硬件实现算法以及归并算法原理,并结合FPGA适合并行计算的特点,提出一种基于流水线的部分并行LDPC译码的FPGA设计,通过仿真和实验,最终完成满足卫星高速通信需求的LDPC译码器设计。最终使用Altera公司FPGA上完成译码器设计,整个系统在时钟频率为150 MHz的条件下,数据处理速率达到1.5Gb/s以上,数据吞吐率达到750 Mb/s纠错性能优异,完全满足卫星高速数据处理要求。 展开更多

关键词 低密度奇偶校验码 Normalized最小和算法 归并算法 流水线设计

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