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Design of Protograph LDPC-Coded MIMO-VLC Systems with Generalized Spatial Modulation 被引量:2
1
作者 Dai Lin Fang Yi +1 位作者 Guan Yongliang Mohsen Guizani 《China Communications》 SCIE CSCD 2024年第3期118-136,共19页
This paper investigates the bit-interleaved coded generalized spatial modulation(BICGSM) with iterative decoding(BICGSM-ID) for multiple-input multiple-output(MIMO) visible light communications(VLC). In the BICGSM-ID ... This paper investigates the bit-interleaved coded generalized spatial modulation(BICGSM) with iterative decoding(BICGSM-ID) for multiple-input multiple-output(MIMO) visible light communications(VLC). In the BICGSM-ID scheme, the information bits conveyed by the signal-domain(SiD) symbols and the spatial-domain(SpD) light emitting diode(LED)-index patterns are coded by a protograph low-density parity-check(P-LDPC) code. Specifically, we propose a signal-domain symbol expanding and re-allocating(SSER) method for constructing a type of novel generalized spatial modulation(GSM) constellations, referred to as SSERGSM constellations, so as to boost the performance of the BICGSM-ID MIMO-VLC systems.Moreover, by applying a modified PEXIT(MPEXIT) algorithm, we further design a family of rate-compatible P-LDPC codes, referred to as enhanced accumulate-repeat-accumulate(EARA) codes,which possess both excellent decoding thresholds and linear-minimum-distance-growth property. Both analysis and simulation results illustrate that the proposed SSERGSM constellations and P-LDPC codes can remarkably improve the convergence and decoding performance of MIMO-VLC systems. Therefore, the proposed P-LDPC-coded SSERGSM-mapped BICGSMID configuration is envisioned as a promising transmission solution to satisfy the high-throughput requirement of MIMO-VLC applications. 展开更多
关键词 bit-interleaved coded modulation generalized spatial modulation multiple-input multipleoutput protograph ldpc codes visible light communication
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Construction of Protograph LDPC Codes Based on the Convolution Neural Network 被引量:1
2
作者 Zhiyuan Xiao Liguang Li +1 位作者 Jin Xu Jin Sha 《China Communications》 SCIE CSCD 2023年第5期84-92,共9页
This paper presents an intelligent protograph construction algorithm.Protograph LDPC codes have shown excellent error correction performance and play an important role in wireless communications.Random search or manua... This paper presents an intelligent protograph construction algorithm.Protograph LDPC codes have shown excellent error correction performance and play an important role in wireless communications.Random search or manual construction are often used to obtain a good protograph,but the efficiency is not high enough and many experience and skills are needed.In this paper,a fast searching algorithm is proposed using the convolution neural network to predict the iterative decoding thresholds of protograph LDPC codes effectively.A special input data transformation rule is applied to provide stronger generalization ability.The proposed algorithm converges faster than other algorithms.The iterative decoding threshold of the constructed protograph surpasses greedy algorithm and random search by about 0.53 dB and 0.93 dB respectively under 100 times of density evolution.Simulation results show that quasi-cyclic LDPC(QC-LDPC)codes constructed from the proposed algorithm have competitive performance compared to other papers. 展开更多
关键词 ldpc codes protograph codes iterative decoding threshold neural network
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可快速编码的多码率原模图LDPC码设计 被引量:4
3
作者 王铠尧 肖扬 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期18-24,共7页
原模图LDPC码的实际应用涉及到两个问题:快速编码和编码复杂性.与其他LDPC码相比,原模图LDPC码的结构适合快速解码,但不一定能够实现快速编码.现有的原模图LDPC码的编码是根据生成矩阵进行编码,因其生成矩阵不是稀疏的,所以存在编码复... 原模图LDPC码的实际应用涉及到两个问题:快速编码和编码复杂性.与其他LDPC码相比,原模图LDPC码的结构适合快速解码,但不一定能够实现快速编码.现有的原模图LDPC码的编码是根据生成矩阵进行编码,因其生成矩阵不是稀疏的,所以存在编码复杂性问题,这给编码器的硬件实现带来较大的困难.为了降低原模图LDPC码编码复杂度,本文提出一种可快速编码的多码率原模图LDPC码的设计,提出的多码率原模图LDPC码不存在4环,无低码重码,其快速编码算法能够降低编码复杂性,使编码器的硬件易于实现.在AWGN信道仿真结果表明,提出的可快速编码的多码率LDPC码的误码率性能和纠错性能优于GB20600 LDPC码. 展开更多
关键词 原模图ldpc 快速编码 BER性能 GB20600码
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一族适用于空间通信的原型图LDPC码 被引量:2
4
作者 夏国江 孙辉先 熊蔚明 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1546-1552,共7页
针对已有AR4JA码译码复杂度较高的问题,结合空间通信的特点,构造了一族新的基于原型图的码率兼容LDPC码。这族码的译码门限距信道容量都在0.5 dB内,而且最小码距随码长线性增长,从而有利于降低误码平台。此外,由于具有相同的原型图结构... 针对已有AR4JA码译码复杂度较高的问题,结合空间通信的特点,构造了一族新的基于原型图的码率兼容LDPC码。这族码的译码门限距信道容量都在0.5 dB内,而且最小码距随码长线性增长,从而有利于降低误码平台。此外,由于具有相同的原型图结构,可以用同一个译码器完成不同码率码的译码。本文从理论和计算机仿真两方面说明,所提出的原型图LDPC码与NASA JPL向CCSDS递交的AR4JA原型图LDPC码相比,性能相近,而译码计算复杂度更低。 展开更多
关键词 通信技术 ldpc 原型图 香农限 最小码距 计算复杂度
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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
5
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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块衰落信道下串联多链空间耦合LDPC码设计 被引量:4
6
作者 孙岳 李蓓蕾 +1 位作者 梁彩虹 李颖 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期1-5,28,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 块衰落信道 空间耦合低密度奇偶校验码 原模图外信息转移 置信传播
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原模图LDPC码的准循环扩展和编码算法 被引量:1
7
作者 李忠亮 夏国江 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期406-411,共6页
原模图LDPC码性能优异,适合高速编译码,但针对它的扩展和编码算法研究较少.利用矩阵环与多项式环的同构关系,提出了原模图LDPC码准循环扩展和生成矩阵求解的高效算法.仿真结果表明,用所提出的扩展算法得到的原模图LDPC码,在相同的最大... 原模图LDPC码性能优异,适合高速编译码,但针对它的扩展和编码算法研究较少.利用矩阵环与多项式环的同构关系,提出了原模图LDPC码准循环扩展和生成矩阵求解的高效算法.仿真结果表明,用所提出的扩展算法得到的原模图LDPC码,在相同的最大变量节点度条件下,性能优于已知的最好无结构非正则码. 展开更多
关键词 ldpc 原模图 准循环扩展 环同构
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基于原模图LDPC码的多用户MIMO干扰消除 被引量:1
8
作者 王铠尧 肖扬 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期37-43,共7页
现有的MIMO系统中,当多用户在同一信道同时与AP通信时,存在多用户干扰的问题。本文提出1种基于原模图LDPC码的多用户MIMO干扰消除的方法,解决了现有MIMO局域网吞吐量受限于基站天线数的问题,使多用户可以在同一信道同时通信。该方法将... 现有的MIMO系统中,当多用户在同一信道同时与AP通信时,存在多用户干扰的问题。本文提出1种基于原模图LDPC码的多用户MIMO干扰消除的方法,解决了现有MIMO局域网吞吐量受限于基站天线数的问题,使多用户可以在同一信道同时通信。该方法将原模图LDPC码应用到多用户MIMO系统中,通过对发送数据流的信道编码,增强空间复用信息的抗干扰能力和纠错能力。其核心思想是:利用多用户信道衰落的差异,AP(接入节点)接收端优先提取信号最强的用户信息,将其他用户信号和信道噪声视为新的噪声,通过迭代译码算法,AP接收端可以获得所有共信道用户的发送信息。在多用户干扰信道,此方法能够提供更高的复用增益。仿真结果表明,与直接提取用户信息相比,在平坦瑞利衰落信道应用本方法提取用户信息可分别得到2~20dB的编码增益,通信容量增加了2倍。 展开更多
关键词 多用户MIMO 干扰消除 原模图ldpc 迭代译码算法 BER性能
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移动数字多媒体的原模图LDPC码设计
9
作者 王铠尧 肖扬 Kiseon Kim 《电视技术》 北大核心 2010年第5期4-6,21,共4页
提出一种用于移动数字多媒体的原模图LDPC码,提出的LDPC码的编码算法可以简化编码器的硬件。在AWGN信道仿真结果表明,提出的LDPC码的性能要优于GB20600 LDPC码。
关键词 移动数字多媒体 原模图ldpc 编码算法 GB20600 误码率性能
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基于原模图LDPC短码的优化设计
10
作者 胡应鹏 王健 +1 位作者 万欣 周斌 《电子质量》 2011年第10期32-35,共4页
该文研究了原模图LDPC短码的设计及构造方法,输入码块的码率为1/2,码长为128比特和256比特的短码。在原模图设计的过程中,采用单位矩阵列随机交换生成的矩阵进行置换。同时基于最小距离和停止集的最大化原则,该文采用ACE算法进行处理,... 该文研究了原模图LDPC短码的设计及构造方法,输入码块的码率为1/2,码长为128比特和256比特的短码。在原模图设计的过程中,采用单位矩阵列随机交换生成的矩阵进行置换。同时基于最小距离和停止集的最大化原则,该文采用ACE算法进行处理,码元的变量节点的度取在3和5之间,因为增加变量节点的度能得到更大的最小距离,但是会增加环数并使环长变短。最后,该文给出了优化之后的原模图LDPC短码的仿真结果。 展开更多
关键词 ldpc短码 原模图 ACE
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浅海水声信道中原模图LDPC码的设计及性能分析 被引量:9
11
作者 陈震华 许肖梅 +1 位作者 陈友淦 苏海涛 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期153-159,共7页
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... 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。 展开更多
关键词 浅海水声通信 纠错码 原模图ldpc 外部信息转移图算法
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基于原模图LDPC码的分布式联合信源信道编码 被引量:4
12
作者 洪少华 王琳 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第11期2594-2599,共6页
该文提出一种基于原模图低密度奇偶校验(P-LDPC)码的分布式联合信源信道编译码系统方案。该方案编码端,分布式信源发送部分信息位及校验位以同时实现压缩及纠错功能;译码端,联合迭代信源信道译码的运用进一步发掘信源的相关性以获得额... 该文提出一种基于原模图低密度奇偶校验(P-LDPC)码的分布式联合信源信道编译码系统方案。该方案编码端,分布式信源发送部分信息位及校验位以同时实现压缩及纠错功能;译码端,联合迭代信源信道译码的运用进一步发掘信源的相关性以获得额外的编码增益。此外,论文研究了所提方案在译码端未知相关性系数的译码算法。仿真结果表明,所提出的基于P-LDPC码的分布式联合信源信道编译码方案在外部迭代次数不大的情况可以获得较大的性能增益,并且相关性系数在译码端已知和未知系统性能基本相当。 展开更多
关键词 分布式联合信源信道编码 相关信源 联合迭代译码 原模图ldpc
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LDPC码在深空通信中的应用 被引量:1
13
作者 窦金芳 王楠 +1 位作者 周宇昌 周诠 《遥测遥控》 2009年第1期30-34,40,共6页
研究LDPC码的原模图设计及构造方法,给出LDPC码的子类:RA码、IRA码、ARA码及其嵌套码的原模图表示、编码结构及阈值特性。结合深空应用,分析选码标准,探讨LDPC码的标准化问题,提出嵌套原模图加循环行列式的编码方案,可作为备选方案应用... 研究LDPC码的原模图设计及构造方法,给出LDPC码的子类:RA码、IRA码、ARA码及其嵌套码的原模图表示、编码结构及阈值特性。结合深空应用,分析选码标准,探讨LDPC码的标准化问题,提出嵌套原模图加循环行列式的编码方案,可作为备选方案应用于未来的深空通信。 展开更多
关键词 ldpc 深空通信 原模图码 ARA码 阈值
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CCSDS标准下低码率LDPC码的编码器设计 被引量:1
14
作者 龚杨阳 安军社 朱岩 《电子设计工程》 2017年第5期57-60,共4页
基于空间咨询委员会(CCSDS)推荐的深空通信标准,针对码长为4096,码率为1/2、2/3、4/5的LDPC码,提出了一种实现在FPGA的编码器设计方法。根据生成矩阵的块循环特性,使用移位累加寄存器来设计编码器,3个码率使用同一套触发器,从而极大的... 基于空间咨询委员会(CCSDS)推荐的深空通信标准,针对码长为4096,码率为1/2、2/3、4/5的LDPC码,提出了一种实现在FPGA的编码器设计方法。根据生成矩阵的块循环特性,使用移位累加寄存器来设计编码器,3个码率使用同一套触发器,从而极大的节省了硬件消耗资源。 展开更多
关键词 ldpc 原模图 CCSDS标准 深空通信 移位累加寄存器
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原型图LDPC码编码的高谱效率BICM交织器优化
15
作者 窦金芳 何善宝 姜明 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期32-38,共7页
对于原型图低密度奇偶校验(P-LDPC)码的比特交织编码调制系统,P-LDPC码和比特交织器是系统获得良好性能的关键.针对高阶QAM调制的P-LDPC码编码调制系统,采用修正的EXIT方法分析了不同变量节点度数匹配交织映射方案下系统的收敛门限,从... 对于原型图低密度奇偶校验(P-LDPC)码的比特交织编码调制系统,P-LDPC码和比特交织器是系统获得良好性能的关键.针对高阶QAM调制的P-LDPC码编码调制系统,采用修正的EXIT方法分析了不同变量节点度数匹配交织映射方案下系统的收敛门限,从而提出一种基于节点度数匹配的通用交织优化设计准则.数值分析和仿真结果验证了优化准则的正确性. 展开更多
关键词 原型图 低密度奇偶校验码 比特交织编码调制
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基于原模图的欧氏几何准循环LDPC码
16
作者 刘原华 何华 《西安邮电大学学报》 2018年第3期21-25,共5页
在保证欧氏几何准循环LDPC码围长不小于6的同时,为降低其译码门限,优化译码性能,引入原模图对欧氏几何准循环LDPC码构造方法加以改进。构造具有多边的原模图基矩阵,合并原欧氏几何码校验矩阵的部分循环子矩阵,以匹配原模图基矩阵。在加... 在保证欧氏几何准循环LDPC码围长不小于6的同时,为降低其译码门限,优化译码性能,引入原模图对欧氏几何准循环LDPC码构造方法加以改进。构造具有多边的原模图基矩阵,合并原欧氏几何码校验矩阵的部分循环子矩阵,以匹配原模图基矩阵。在加性高斯白噪声信道中进行迭代译码,采用改进方法所得准循环LDPC码在误比特率为10-5时,可获得0.1dB的编码增益。 展开更多
关键词 低密度奇偶校验码 准循环 欧氏几何 原模图
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工业互联网低功耗数据链算法设计综述——联合信源信道编码设计的必要性、现实与前景 被引量:3
17
作者 王琳 刘三亚 +1 位作者 陈辰 陈启望 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期249-262,共14页
原模图低密度奇偶校验(P-LDPC)码已经广泛应用于各种通信系统,为了使其能够满足不同应用场景下系统对纠错性能、硬件资源损耗以及功耗等方面的要求,需要对P-LDPC码进行进一步的设计优化。该文主要从标准信道环境下基于双P-LDPC(DP-LDPC... 原模图低密度奇偶校验(P-LDPC)码已经广泛应用于各种通信系统,为了使其能够满足不同应用场景下系统对纠错性能、硬件资源损耗以及功耗等方面的要求,需要对P-LDPC码进行进一步的设计优化。该文主要从标准信道环境下基于双P-LDPC(DP-LDPC)码的联合信源信道编码(JSCC)系统的属性研究、系统设计优化以及性能表现等角度入手,对近些年出现的针对该系统环境所做的优化分析工作进行了综述。表明进行的优化工作属实显著地改善了系统性能,为面向工业互联网(II)的LDPC码的研究工作提供些许思路。最后,该文对未来的研究工作进行了展望,为感兴趣的研究学者提供参考以继续推进。 展开更多
关键词 工业互联网 低功耗 联合信源信道编码 原模图低密度奇偶校验码
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