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相关噪声下基于深度学习的LDPC码码率半盲识别算法
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作者 袁磊 杨艳娟 +1 位作者 郭毅 戴鹏 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第4期1335-1345,共11页
为了正确识别相关噪声下采用低密度奇偶校验码和高阶调制的无线通信系统的信道编码参数,在已知候选码率集合和相应奇偶校验矩阵的假定下,提出两种基于深度学习的码率半盲识别算法。所提神经网络由降噪子网络和码率识别子网络构成,降噪... 为了正确识别相关噪声下采用低密度奇偶校验码和高阶调制的无线通信系统的信道编码参数,在已知候选码率集合和相应奇偶校验矩阵的假定下,提出两种基于深度学习的码率半盲识别算法。所提神经网络由降噪子网络和码率识别子网络构成,降噪子网络设计实数降噪子网络和复数降噪子网络。相比于实数降噪子网络,复数降噪子网络以高复杂度为代价,获得更好的处理复信号的能力。进一步,为了降低复数降噪子网络的复杂度,提出一种基于网络剪枝技术的网络压缩算法。仿真实验结果表明,通过使用联合优化降噪损失函数和码率识别损失函数的多任务学习策略:一方面,在相关噪声下提出的神经网络比传统算法具有更好的识别性能;另一方面,当利用网络压缩算法将基于复数降噪子网络识别算法的复杂度降低到与基于实数降噪的子网络识别算法的复杂度相近时,其性能仍优于基于实数降噪子网络的识别算法。 展开更多
关键词 相关噪声 信道编码盲识别 低密度奇偶校验码 深度学习 复数网络
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一种基于Hoey序列的8环QC-LDPC码构造方法
2
作者 袁建国 宋万闯 《电讯技术》 北大核心 2025年第5期793-799,共7页
针对准循环低密度奇偶校验(Quasi-Cyclic Low-Density Parity-Check,QC-LDPC)码存在短环及纠错性能不好的问题,基于Hoey序列(Hoey Sequence,HS)提出了一种新颖的QC-LDPC码构造方法。该方法从HS中选取一些元素,组成呈递增趋势的集合,进... 针对准循环低密度奇偶校验(Quasi-Cyclic Low-Density Parity-Check,QC-LDPC)码存在短环及纠错性能不好的问题,基于Hoey序列(Hoey Sequence,HS)提出了一种新颖的QC-LDPC码构造方法。该方法从HS中选取一些元素,组成呈递增趋势的集合,进行简单的四则运算构造出指数矩阵,扩展得到围长至少为8的奇偶校验矩阵,并且可通过改变选取HS元素的数量进而灵活地改变码率和码长。仿真结果表明,同等条件下,在误码率为10^(-6)时,该方法所构造的码率为0.5的HS-QC-LDPC(1200,600)码与对比的几种码型相比,其净编码增益至少有0.12 dB的提升;在误码率为10^(-7)时,该方法所构造的码率为0.67的HS-QC-LDPC(3600,2400)码与对比的几种码型相比,其净编码增益至少有0.06 dB的提升。此外,所构造的校验矩阵的复杂度与指数矩阵的行列数乘积呈线性关系,与其他对比文献相比具有较低复杂度。 展开更多
关键词 准循环低密度奇偶校验(QC-ldpc)码 构造方法 Hoey序列 低复杂度
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基于节点动态时序的空间耦合LDPC码滑窗译码
3
作者 周华 徐辰辰 李子杰 《电讯技术》 北大核心 2025年第8期1315-1322,共8页
为提升基于原模图构造的空间耦合低密度奇偶校验(Spatially-Coupled Low-Density Parity-Check,SC-LDPC)码滑窗译码(Sliding Window Decoding,SWD)算法译码性能,提出了残差滑窗译码(Residual SWD,RSWD)算法,通过动态选择可靠度最低(残... 为提升基于原模图构造的空间耦合低密度奇偶校验(Spatially-Coupled Low-Density Parity-Check,SC-LDPC)码滑窗译码(Sliding Window Decoding,SWD)算法译码性能,提出了残差滑窗译码(Residual SWD,RSWD)算法,通过动态选择可靠度最低(残差值最大)的边信息优先传输,降低边信息无效更新次数,提高了译码性能。RSWD译码在窗口内易出现贪婪组和静默节点现象,导致译码误码率(Bit Error Rate,BER)恶化。为改善这一问题,提出了基于节点的残差滑窗译码(Node-wise RSWD,NW-RSWD)算法和消除静默节点残差滑窗译码(Eliminating Silent Node RSWD,ESN-RSWD)算法。NW-RSWD算法在译码过程中以变量节点为单位,动态更新窗口内最大残差所在边的变量节点。ESN-RSWD算法在译码过程中根据残差值大小,遍历更新窗口内每一个变量节点,使更多的信息参与到窗口译码,避免滑窗译码陷入局部区域更新。仿真结果表明,信噪比处于3~3.5 dB区间时,相较于SWD算法,NW-RSWD算法复杂度增加约15%,ESN-RSWD算法复杂度增加约25%。在窗口大小为8时,为了达到10-6误码率,相较于SWD算法,NW-RSWD算法提升约0.7 dB性能,ESN-RSWD算法提升约0.85 dB。在10-3误码率时,SWD算法、NW-RSWD算法和ESN-RSWD算法分别需要约50次、10次和8次迭代才能达到相同的误码性能。所提算法以增加较少计算复杂度为代价,降低了译码误码率,减少了译码平均迭代次数。 展开更多
关键词 空间耦合低密度奇偶校验码 滑窗译码 信息传递 节点残差算法 消除静默节点残差算法
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LDPC码的双决策残差值置信度传播译码算法
4
作者 王一珂 孙志国 宁晓燕 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第6期84-91,共8页
针对低密度奇偶校验(low-density parity-check,LDPC)码的多种动态调度残差值置信度传播(residual belief propagation,RBP)译码算法存在贪婪性和静默变量节点的问题,引入校验方程和概率残差值共同决策的方法,提出双决策残差值置信度传... 针对低密度奇偶校验(low-density parity-check,LDPC)码的多种动态调度残差值置信度传播(residual belief propagation,RBP)译码算法存在贪婪性和静默变量节点的问题,引入校验方程和概率残差值共同决策的方法,提出双决策残差值置信度传播译码算法(double decision RBP,DD-RBP)。首先根据计算的概率残差值选择需要更新的变量节点,以减少静默变量节点的个数。然后根据校验方程结果更新相关校验节点对应边的残差值,进一步降低贪婪性。最后结合更新后的残差值,在需要更新的变量节点所连接边的集合中,局部或全局选择残差值最大的边并更新,重复上述过程直至达到设置的最大次数。理论分析与仿真结果表明:对于IEEE802.16e标准和5G NR标准下的低密度奇偶校验码,所提出的双决策残差值置信度传播译码算法通过增加复杂度,在加性高斯白噪声信道和瑞利衰落信道下的译码性能优于其他译码算法。 展开更多
关键词 信道编码 低密度奇偶校验码 译码算法 残差值 动态调度
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有限域F_(2)^(q)上多元LDPC码的高效ADMM译码算法
5
作者 郭晓蒙 张涛 王勇超 《空军工程大学学报》 北大核心 2025年第3期9-17,共9页
针对高速航空通信场景中的衰落和干扰使得传输数据易错误或丢失这一问题,提出一种在伽罗华域F_(2)^(q)上的多元低密度奇偶校验(LDPC)码的交替方向乘子法(ADMM)译码器。首先,利用提出的比特嵌入技术,将多元LDPC码等价转化为二元LDPC码,... 针对高速航空通信场景中的衰落和干扰使得传输数据易错误或丢失这一问题,提出一种在伽罗华域F_(2)^(q)上的多元低密度奇偶校验(LDPC)码的交替方向乘子法(ADMM)译码器。首先,利用提出的比特嵌入技术,将多元LDPC码等价转化为二元LDPC码,并基于此将多元最大似然(ML)译码问题转化为实空间中的线性整数规划问题。其次,将整数约束问题松弛为连续约束问题,为目标函数添加非凸二次惩罚项,并定制了一种高效的ADMM算法来求解译码模型,其中所有变量都可以并行求解。最后,证明了提出的ADMM译码器满足重要的码字独立特性,且每次ADMM迭代中的计算复杂度约为O(nq)。实验结果表明提出的译码器的纠错能力和译码效率优于其他译码器。 展开更多
关键词 多元ldpc 伽罗华域F_(2)^(q) 比特嵌入 交替方向乘子法(ADMM)
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基于可靠度差值特征的自适应判决多元LDPC译码算法
6
作者 孙友明 韦礼乐 +3 位作者 黄奕俊 莫莉歆 黎相成 孙洪民 《电讯技术》 北大核心 2024年第6期945-951,共7页
利用变量节点符号可靠度在迭代过程中的分布特征,提出了一种基于可靠度差值特征的自适应判决多元低密度奇偶校验(Low Density Parity Check, LDPC)译码算法。整个迭代过程划分为两个阶段,针对不同阶段节点可靠度的差值特征分别采用不同... 利用变量节点符号可靠度在迭代过程中的分布特征,提出了一种基于可靠度差值特征的自适应判决多元低密度奇偶校验(Low Density Parity Check, LDPC)译码算法。整个迭代过程划分为两个阶段,针对不同阶段节点可靠度的差值特征分别采用不同的判决策略:前期阶段,采用传统的基于最大可靠度的判决策略;后期阶段,根据最大、次大可靠度之间的差值特征,设计自适应的码元符号判决策略。仿真结果表明,所提算法在相当的译码复杂度前提下,能获得0.15~0.4 dB的性能增益。同时,对于列重较小的LDPC码,具有更低的译码错误平层。 展开更多
关键词 多元ldpc 大数逻辑译码 自适应判决 差值特征
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Construction of protograph LDPC codes with circular generator matrices 被引量:5
7
作者 Kaiyao Wang Yang Xiao Kiseon Kim 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2011年第5期840-847,共8页
The application of protograph low density parity check (LDPC) codes involves the encoding complexity problem. Since the generator matrices are dense, and if the positions of "1" s are irregularity, the encoder nee... The application of protograph low density parity check (LDPC) codes involves the encoding complexity problem. Since the generator matrices are dense, and if the positions of "1" s are irregularity, the encoder needs to store every "1" of the generator matrices by using huge chip area. In order to solve this problem, we need to design the protograph LDPC codes with circular generator matrices. A theorem concerning the circulating property of generator matrices of nonsingular protograph LDPC codes is proposed. The circulating property of generator matrix of nonsingular protograph LDPC codes can be obtained from the corresponding quasi-cyclic parity check matrix. This paper gives a scheme of constructing protograph LDPC codes with circulating generator matrices, and it reveals that the fast encoding algorithm of protograph LDPC codes has lower encoding complexity under the condition of the proposed theorem. Simulation results in ad- ditive white Gaussian noise (AWGN) channels show that the bit error rate (BER) performance of the designed codes based on the proposed theorem is much better than that of GB20600 LDPC codes and Tanner LDPC codes. 展开更多
关键词 protograph low density parity check ldpc codes cyclic matrices fast encoding algorithm bit error rate (BER) performance.
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Construction of time-frequency codes based on protograph LDPC codes in OFDM communication systems 被引量:2
8
作者 Kaiyao Wang Yang Xiao Kiseon Kim 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2012年第3期335-341,共7页
This paper proposes a scheme to construct time- frequency codes based on protograph low density parity check (LDPC) codes in orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) communication systems. This approach s... This paper proposes a scheme to construct time- frequency codes based on protograph low density parity check (LDPC) codes in orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) communication systems. This approach synthesizes two techniques: protograph LDPC codes and OFDM. One symbol of encoded information by protograph LDPC codes corresponds to one sub-carrier, namely the length of encoded information equals to the number of sub-carriers. The design of good protograph LDPC codes with short lengths is given, and the proposed proto- graph LDPC codes can be of fast encoding, which can reduce the encoding complexity and simplify encoder hardware implementa- tion. The proposed approach provides a higher coding gain in the Rayleigh fading channel. The simulation results in the Rayleigh fading channel show that the bit error rate (BER) performance of the proposed time-frequency codes is as good as random LDPC- OFDM codes and is better than Tanner LDPC-OFDM codes under the condition of different fading coefficients. 展开更多
关键词 time-frequency code protograph low density parity check ldpc code orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) fast encoding algorithm.
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LDPC码的分层自适应最小和译码算法 被引量:1
9
作者 郑仁乐 李东阳 +3 位作者 刘文学 万金涛 刘学勇 李金海 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期4231-4237,共7页
针对归一化最小和译码算法较置信传播译码算法误差较大的问题,提出自适应最小和译码算法。通过对当前迭代后验概率的硬判决值与前一次迭代后验概率的硬判决值进行计算,动态调整归一化因子与偏移因子,使得到的改进算法更接近于置信传播... 针对归一化最小和译码算法较置信传播译码算法误差较大的问题,提出自适应最小和译码算法。通过对当前迭代后验概率的硬判决值与前一次迭代后验概率的硬判决值进行计算,动态调整归一化因子与偏移因子,使得到的改进算法更接近于置信传播译码算法。在此基础上,应用分层式调度策略,提出分层自适应最小和译码算法,提升译码算法收敛速度。仿真实验结果表明,在误码率为10-6时,所提译码算法的误码性能与分层归一化最小和译码算法相比有0.25 dB的增益,与分层置信传播译码算法的译码性能十分接近,迭代次数仅有1次的增加,具有更好的收敛性能。 展开更多
关键词 低密度奇偶校验码 分层自适应最小和译码算法 归一化因子 偏移因子
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Design of good QC-LDPC codes without small girth in the p-plane 被引量:4
10
作者 Lingjun Kong Yang Xiao 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2011年第2期183-187,共5页
A construction method based on the p-plane to design high-girth quasi-cyclic low-density parity-check (QC-LDPC) codes is proposed. Firstly the good points in every line of the p-plane can be ascertained through filt... A construction method based on the p-plane to design high-girth quasi-cyclic low-density parity-check (QC-LDPC) codes is proposed. Firstly the good points in every line of the p-plane can be ascertained through filtering the bad points, because the designed parity-check matrixes using these points have the short cycles in Tanner graph of codes. Then one of the best points from the residual good points of every line in the p-plane will be found, respectively. The optimal point is also singled out according to the bit error rate (BER) performance of the QC-LDPC codes at last. Explicit necessary and sufficient conditions for the QC-LDPC codes to have no short cycles are presented which are in favor of removing the bad points in the p-plane. Since preventing the short cycles also prevents the small stopping sets, the proposed construction method also leads to QC-LDPC codes with a higher stopping distance. 展开更多
关键词 quasi-cyclic low-density parity-check (QC-ldpccodes circulant matrices GIRTH stopping set stopping distance.
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Optimized LDPC differential-encoded 16QAM scheme for high-speed transmission systems 被引量:1
11
作者 Zhanji Wu Xiang Gao Zhiyu Xiao 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2014年第5期728-734,共7页
The 16-ary quadrature amplitude modulation (16QAM) is a high spectral efficient scheme for high-speed transmission systems. To remove the phase ambiguity in the coherent detection system, differential-encoded 16QAM ... The 16-ary quadrature amplitude modulation (16QAM) is a high spectral efficient scheme for high-speed transmission systems. To remove the phase ambiguity in the coherent detection system, differential-encoded 16QAM (DE-16QAM) is usually used, however, it will cause performance degradation about 3 dB as compared to the conventional 16QAM. To overcome the performance loss, a serial concatenated system with outer low density parity check (LDPC) codes and inner DE-16QAM is proposed. At the receiver, joint iterative differential demodulation and decoding (ID) is carried out to approach the maximum likelihood performance. Moreover, a genetic evolution algorithm based on the extrinsic information transfer chart is proposed to optimize the degree distribution of the outer LDPC codes. Both theoretical analyses and simulation results indicate that this algorithm not only compensates the performance loss, but also obtains a significant performance gain, which is up to 1 dB as compared to the conventional non-DE-16QAM. 展开更多
关键词 quadrature amplitude modulation (QAM) low density parity check ldpc code genetic evolution (GE) algorithm iterative demodulation and decoding (ID) extrinsic information transfer (EXIT) chart.
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Weighted symbol-flipping decoding algorithm for nonbinary LDPC codes with flipping patterns 被引量:2
12
作者 Bing Liu Jun Gao +1 位作者 Wei Tao Gaoqi Dou 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2011年第5期848-855,共8页
A novel low-complexity weighted symbol-flipping algorithm with flipping patterns to decode nonbinary low-density parity-check codes is proposed. The proposed decoding procedure updates the hard-decision received symbo... A novel low-complexity weighted symbol-flipping algorithm with flipping patterns to decode nonbinary low-density parity-check codes is proposed. The proposed decoding procedure updates the hard-decision received symbol vector iteratively in search of a valid codeword in the symbol vector space. Only one symbol is flipped in each iteration, and symbol flipping function, which is employed as the symbol flipping metric, combines the number of failed checks and the reliabilities of the received bits and calculated symbols. A scheme to avoid infinite loops and select one symbol to flip in high order Galois field search is also proposed. The design of flipping pattern's order and depth, which is dependent of the computational requirement and error performance, is also proposed and exemplified. Simulation results show that the algorithm achieves an appealing tradeoff between performance and computational requirement over relatively low Galois field for short to medium code length. 展开更多
关键词 nonbinary low-density parity-check ldpc codes quasi-cyclic symbol-flipping (SF) decoding.
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Irregular and regular LDPC codes with high spectrum efficiency modulation in image transmission over fading channel 被引量:1
13
作者 MaPiming YuanDongfeng 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2005年第1期26-30,共5页
If the degree distribution is chosen carefully, the irregular low-density parity-check (LDPC) codes can outperform the regular ones. An image transmission system is proposed by combining regular and irregular LDPC cod... If the degree distribution is chosen carefully, the irregular low-density parity-check (LDPC) codes can outperform the regular ones. An image transmission system is proposed by combining regular and irregular LDPC codes with 16QAM/64QAM modulation to improve both efficiency and reliability. Simulaton results show that LDPC codes are good coding schemes over fading channel in image communication with lower system complexity. More over, irregular codes can obtain a code gain of about 0.7 dB compared with regular ones when BER is 10 -4. So the irregular LDPC codes are more suitable for image transmission than the regular codes. 展开更多
关键词 irregular low-density parity-check (ldpc) codes degree distribution image transmission high spectrum efficiency modulation.
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低密度奇偶校验码正则化神经网络归一化最小和译码算法
14
作者 周华 周鸣 张立康 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第5期1486-1493,共8页
低密度奇偶校验(LDPC)码基于神经网络的归一化最小和(NNMS)译码算法按照网络中权重的共享方式可分为不共享(NNMS)、全共享(SNNMS)、部分共享(VC-SNNMS和CV-SNNMS)等。该文针对LDPC码在使用NNMS,VC-SNNMS和CV-SNNMS译码时因高复杂度导致... 低密度奇偶校验(LDPC)码基于神经网络的归一化最小和(NNMS)译码算法按照网络中权重的共享方式可分为不共享(NNMS)、全共享(SNNMS)、部分共享(VC-SNNMS和CV-SNNMS)等。该文针对LDPC码在使用NNMS,VC-SNNMS和CV-SNNMS译码时因高复杂度导致的过拟合问题,引入正则化(Regularization)优化了神经网络中边信息的权重训练,抑制了基于神经网络译码的过拟合问题,分别得到RNNMS,RVC-SNNMS和RCVSNNMS算法。仿真结果表明:采用共享权重可以减轻神经网络训练负担,降低LDPC码基于神经网络译码的误比特率(BER);正则化能有效缓解过拟合现象提升神经网络的译码性能。针对码长为576,码率为0.75的LDPC码,当误码率BER=10-6时,RNNMS,RVC-SNNMS和RCV-SNNMS算法相较于NNMS,VC-SNNMS和CV-SNNMS算法分别得到了0.18 dB,0.22 dB和0.27 dB的信噪比(SNR)增益,其中最佳的RVC-SNNMS算法相较于BP算法、NNMS算法和SNNMS算法,分别获得了0.55 dB,0.51 dB和0.22 dB的信噪比增益。 展开更多
关键词 低密度奇偶校验码 神经网络 归一化最小和译码 过拟合 正则化
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LDPC码稀疏校验矩阵的重建方法 被引量:23
15
作者 包昕 周磊砢 +1 位作者 何可 游凌 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期191-196,共6页
针对LDPC码识别过程中的稀疏校验矩阵重建问题,研究并提出了3种算法。在分析和比较LDPC码与一般分组码识别模型的基础上,将LDPC码的识别问题定义为寻找码字对偶空间下某组稀疏基的数学问题。通过以校验向量行重作为优化对象,先后设计和... 针对LDPC码识别过程中的稀疏校验矩阵重建问题,研究并提出了3种算法。在分析和比较LDPC码与一般分组码识别模型的基础上,将LDPC码的识别问题定义为寻找码字对偶空间下某组稀疏基的数学问题。通过以校验向量行重作为优化对象,先后设计和实现了了2-阶行间线性变换、p-阶行间线性变换、线性关系有限穷举的3种矩阵稀疏化算法,力求实现无误码条件下对适度码长长度LDPC码校验矩阵的有效重建。测试结果表明,该算法适用于包括802.16e、802.11n、DVB-S2、GJB7296、GB20600在内的多种LDPC码标准。 展开更多
关键词 信道编码识别 ldpc识别 校验矩阵 稀疏化
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LDPC码高速译码器的设计与实现 被引量:11
16
作者 乔华 管武 +1 位作者 董明科 项海格 《北京大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期347-352,共6页
通过对LDPC码(低密度奇偶校验码)的迭代译码算法的分析,提出了一种同时能够对两个码字进行译码,使得译码器中的变量节点和校验节点交替被两个码字使用的译码器结构。该结构不仅适用于全并行结构的LDPC码译码器,也适用于目前广泛采用的... 通过对LDPC码(低密度奇偶校验码)的迭代译码算法的分析,提出了一种同时能够对两个码字进行译码,使得译码器中的变量节点和校验节点交替被两个码字使用的译码器结构。该结构不仅适用于全并行结构的LDPC码译码器,也适用于目前广泛采用的半并行结构译码器。以此结构为基础,实现了一个长度为1008bit,改进半并行结构的LDPC码译码器。此结构能够充分利用现有半并行结构译码器的逻辑资源,将译码器数据吞吐率提高近一倍。测试结果表明,该译码器的有效信息速率达到45Mbps。 展开更多
关键词 低密度奇偶校验码(ldpc码) 译码器 FPGA 高速实现
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Girth-8(3,L)-规则QC-LDPC码的一种确定性构造方法 被引量:10
17
作者 张国华 陈超 +1 位作者 杨洋 王新梅 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期1152-1156,共5页
对于围长(girth)至少为8的低密度奇偶校验(LDPC)码,目前的绝大多数构造方法都需要借助于计算机搜索。受贪婪构造算法启发,该文利用完全确定的方式构造出一类围长为8的(3,L)-规则QC-LDPC码。这类QC-LDPC码的校验矩阵由3×L个P×... 对于围长(girth)至少为8的低密度奇偶校验(LDPC)码,目前的绝大多数构造方法都需要借助于计算机搜索。受贪婪构造算法启发,该文利用完全确定的方式构造出一类围长为8的(3,L)-规则QC-LDPC码。这类QC-LDPC码的校验矩阵由3×L个P×P的循环置换矩阵构成。对于任意整数P≥3L2/4,这类校验矩阵的围长均为8。 展开更多
关键词 低密度奇偶校验码 准循环 围长
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LDPC码最小和译码算法的整数量化 被引量:9
18
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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10Gbps LDPC编码器的FPGA设计 被引量:11
19
作者 袁瑞佳 白宝明 童胜 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第12期2942-2947,共6页
该文针对准循环双对角结构的低密度奇偶校验(LDPC)码,提出了一种基于FPGA的高吞吐量编码器实现方法。提出了一种快速流水线双向递归编码算法,能显著提高编码速度;同时设计了一种行间串行列间并行的处理结构计算中间变量,在提高编码并行... 该文针对准循环双对角结构的低密度奇偶校验(LDPC)码,提出了一种基于FPGA的高吞吐量编码器实现方法。提出了一种快速流水线双向递归编码算法,能显著提高编码速度;同时设计了一种行间串行列间并行的处理结构计算中间变量,在提高编码并行度的同时可有效减少存储资源的占用量;设计还针对多帧并行编码的情况优化了存储结构,有效复用了数据存储单元和RAM地址发生器,进一步提高FPGA的资源利用率。对一组码长为2304的IEEE 802.16e标准LDPC码,在Xilinx XC4VLX40芯片上,该方法可实现时钟频率200 MHz,信息吞吐量达10 Gbps以上的编码器,且占用不超过15%的芯片逻辑资源和50%左右的RAM存储资源。 展开更多
关键词 低密度奇偶校验(ldpc)码 编码器 高吞吐量
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基于Q-矩阵的LDPC码编码器设计 被引量:16
20
作者 彭立 朱光喜 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期1734-1740,共7页
本文给出Q矩阵的定义,在此基础上提出由Q矩阵构造的LDPC码新码族;研究Q矩阵的性质,根据Q矩阵的性质和变化形式,提出一种构造稀疏奇偶校验矩阵H的算法,同时给出一种基于Q矩阵的LDPC码编码器设计算法.模拟仿真表明,采用和积迭代解码算法,... 本文给出Q矩阵的定义,在此基础上提出由Q矩阵构造的LDPC码新码族;研究Q矩阵的性质,根据Q矩阵的性质和变化形式,提出一种构造稀疏奇偶校验矩阵H的算法,同时给出一种基于Q矩阵的LDPC码编码器设计算法.模拟仿真表明,采用和积迭代解码算法,在0.5码率,6144码长,10-5以下误码率时,Q矩阵LDPC码目前的最好性能达到离香农限1.5dB.本文还研究了快速搜索Q矩阵的算法.如果对Q矩阵采用离线搜索,在线存储Q矢量的方式,可使构造H矩阵的计算复杂度为零,编码器算法复杂度与编码长度N成线性关系.Q矩阵LDPC码不同于现有其它结构LDPC码的独特之处在于,对码长和码率参数的设计具有高度灵活性,使其能与现有标准兼容. 展开更多
关键词 ldpc 编码器 奇偶校验矩阵
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