检索结果-内蒙古大学图书馆

重庆邮电大学学报（自然科学版） 2015年第6期27卷 770-774页

作者：袁建国何昌伟高文春王永重庆邮电大学光通信与网络重点实验室重庆400065

针对低密度奇偶校验(low-density parity-check,LDPC)码采用单比特翻转算法译码可能出现比特循环翻转现象而导致译码收敛速度缓慢的问题,提出一种适用于LDPC码的新颖自适应联合加权比特翻转(self-adaption combined weighted bit-flippi... 详细信息

针对低密度奇偶校验(low-density parity-check,LDPC)码采用单比特翻转算法译码可能出现比特循环翻转现象而导致译码收敛速度缓慢的问题,提出一种适用于LDPC码的新颖自适应联合加权比特翻转(self-adaption combined weighted bit-flipping,SCWBF)译码算法。该SCWBF算法结合了能高效实现的可靠率加权比特翻转(implementation-efficient reliability ratio based weighted bit-flipping,IRRWBF)算法与低复杂度加权比特翻转(low complexity weighted bit-flipping,LCWBF)算法的优点,在每次迭代过程中,能自适应翻转单比特或多比特,从而避免了单比特翻转算法在译码过程中产生的同一比特循环翻转现象。仿真结果表明,与加权比特翻转(weighted bit-flipping,WBF)算法、IRRWBF算法以及联合改进加权比特翻转(combined modified weighted bit-flipping decoding,CMWBF)算法相比,提出的SCWBF译码算法加快了LDPC码的译码速度,并且误码性能也得到明显改善。

关键词：加权比特翻转译码算法迭代译码误码率循环翻转

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NAND闪存的LDPC码比特翻转译码算法研究

NAND闪存的LDPC码比特翻转译码算法研究

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作者：姜超西安电子科技大学

学位级别：硕士

NAND闪存由于其读写速度快、存储密度高、功耗低等诸多优点,已经成为当前数据存储领域中一种具有很强竞争力的存储介质。随着闪存存储密度的持续增加,闪存芯片尺寸不断缩减,噪声干扰会影响闪存存储系统的可靠性。具有较强纠错能力的LDP... 详细信息

NAND闪存由于其读写速度快、存储密度高、功耗低等诸多优点,已经成为当前数据存储领域中一种具有很强竞争力的存储介质。随着闪存存储密度的持续增加,闪存芯片尺寸不断缩减,噪声干扰会影响闪存存储系统的可靠性。具有较强纠错能力的LDPC码已经被一些厂商采纳为NAND闪存的差错控制技术,来提高闪存系统的可靠性。然而LDPC码常用的软判决译码算法复杂度较高,译码时延较大。本文研究的LDPC码复杂度低的比特翻转译码算法,可以有效提高闪存存储系统的可靠性。本文针对LDPC码几种比特翻转译码算法进行了系统研究,提出了改进的梯度下降比特翻转译码算法;通过分析几种噪声干扰对闪存单元阈值电压的影响,确定了闪存单元阈值电压分布;给出了面向NAND闪存的比特翻转译码算法,来提高闪存系统可靠性。文章主要工作如下:1.介绍了NAND闪存的结构、操作模型和三种错误类型;阐述了LDPC码的分类及表示方法,概述了LDPC码的软判决译码算法和硬判决译码算法两类迭代译码算法。2.在详细分析LDPC码几种典型的比特翻转译码算法的基础上,通过增加可靠度外信息权重,提出了改进的LDPC码梯度下降比特翻转译码算法;仿真结果表明,与梯度下降比特翻转译码算法相比,所设计的改进梯度下降比特翻转译码算法能够获得更好的译码性能。3.通过深入分析闪存的单元间干扰、数据保持噪声与随机电报噪声三类噪声干扰对闪存单元阈值电压分布的影响,根据这些噪声的影响程度确定了噪声干扰下闪存单元阈值电压分布;利用阈值电压软感知方法,给出了NAND闪存的LDPC码比特翻转译码算法。仿真结果表明,该译码算法能有效提高闪存存储系统的可靠性。

关键词： NAND闪存 LDPC码比特翻转译码算法加权比特翻转译码算法闪存单元阈值电压分布

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面向MLC闪存的低密度校验码译码算法研究

面向MLC闪存的低密度校验码译码算法研究

引用

作者：张旋西安电子科技大学

学位级别：博士

NAND闪存由于其高性能、低能耗、高存储容量和非易失性等优点现已成为各类便携式数字设备和企业数据中心的重要存储介质。多级单元(Multi-Level Cell,MLC)技术通过量化存储单元中电荷数量来提高NAND闪存的存储容量。但是,由于MLC单元中... 详细信息

NAND闪存由于其高性能、低能耗、高存储容量和非易失性等优点现已成为各类便携式数字设备和企业数据中心的重要存储介质。多级单元(Multi-Level Cell,MLC)技术通过量化存储单元中电荷数量来提高NAND闪存的存储容量。但是,由于MLC单元中电荷等级比单级单元(Single-Level Cell,SLC)更加紧密,单元间干扰和电荷泄漏等噪声导致MLC闪存更容易出现错误。特别地,随着NAND闪存芯片封装尺寸的缩小,MLC型NAND闪存的可靠性面临着严峻的挑战。纠错码技术为解决大容量闪存系统所面临的可靠性问题提供了一种有效途径。而传统的RS码和BCH码等纠错码技术不能满足MLC闪存系统数据存储可靠性要求。因此,迭代译码算法下具有良好纠错性能的低密度校验(Low-Density Parity-Check,LDPC)码已经成为提高闪存存储系统可靠性的重要纠错码技术。本文对面向MLC闪存的LDPC码的迭代译码算法及其理论进行了深入研究,通过利用MLC闪存器件的特征,提出了适用于MLC闪存系统的LDPC码几类迭代译码算法,提高了MLC闪存系统数据存储的可靠性,研究工作取得的主要成果总结如下:1.随着MLC单元比特存储密度的增加,单元间干扰成为影响闪存可靠性的主要因素。在深入分析MLC闪存内部数据存储信道错误规律的基础上,设计了MLC闪存译码的一种比特翻转规则,提出了一种适用于MLC闪存的LDPC码的改进型比特翻转译码算法。仿真结果表明,在相同的感知精度时,所提出MLC闪存比特翻转算法的译码性能优于传统比特翻转译码算法的性能,而且MLC闪存的改进型比特翻转译码算法可以有效减少译码的平均迭代次数。2.针对寄生耦合电容效应导致相邻MLC中的阈值电压失真而产生存储数据错误的问题,在深入分析MLC闪存错误原因的基础上,利用蒙特卡罗方法得到的相邻MLC闪存阈值电压分布的重叠区域来确定存储比特的可靠性,设计了变量节点的一种比特翻转规则。基于该比特翻转规则,提出了LDPC码比特翻转译码算法。仿真结果表明,耦合强度系数s(28)1.8与感知精度分别为p(28)4和p(28)5时,与现有MLC闪存比特翻转译码算法相比较,所提出MLC闪存比特翻转译码算法的译码性能分别提高了81%和91%,并且译码的平均迭代次数分别减少了9.8%和21%。3.利用单元间干扰噪声特点,设计了MLC闪存信道下LDPC码迭代译码的归一化权重和对数似然比(Log-Likelihood Ratio,LLR)调整两种策略。为了达到译码算法复杂度和性能的更好折中,基于这两种策略,提出了一种MLC闪存的LDPC码加权比特翻转(Weight Bit-Flipping,WBF)译码算法。仿真结果表明,在MLC闪存信道模型下,与现有MLC闪存的WBF、MWBF和IMWBF译码算法相比较,所提出MLC闪存WBF译码算法具有更好的译码性能和更少的平均迭代次数。***闪存信道的噪声可能导致获取的LLR值不够准确,这就影响了MLC闪存信道模型下LDPC码软判决译码算法的性能。通过利用MLC阈值电压的熵函数计算相邻MLC阈值电压分布间重叠区域来确定存储比特的可靠度,设计了一种MLC存储比特LLR值的动态更新策略,基于该动态更新策略,提出了一种MLC闪存的LDPC码最小和(Min-Sum,MS)译码算法。仿真结果表明,与传统的LDPC码MS译码算法相比较,所提出的LDPC码MS译码算法具有更好的译码性能与更少的平均迭代次数。5.针对采用洪泛(Flooding)调度的LDPC码MS译码算法收敛速度慢及消耗存储资源高的问题,提出了一种基于MLC闪存存储比特可靠性的串行调度策略。仿真结果表明,耦合强度因子s(28)1.9和读取精度为p(28)5时,与采用Flooding调度策略、分层(Layered)调度策略及梳洗(Shuffled)调度策略的LDPC码MS译码算法相比较,所提出的基于可靠性串行调度策略的LDPC码MS译码算法的译码性能分别提高了54%、33%和36%,并且平均译码迭代次数分别减少了51%、19%和15.8%。

关键词：多级单元闪存纠错码低密度校验码比特翻转译码算法加权比特翻转译码算法最小和译码算法

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BP算法和WBF算法相结合的LDPC码译码算法研究

BP算法和WBF算法相结合的LDPC码译码算法研究

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作者：刘向楠哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

深空通信信道中各信号间的传输距离非常远,能量衰减严重,所以必须努力提高系统的信道增益和接收机的灵敏度。作为深空测控通信中的一种重要技术,信道编码技术能够大幅度地提高深空测控通信系统性能。作为高增益信道编码,LDPC码具有逼近... 详细信息

深空通信信道中各信号间的传输距离非常远,能量衰减严重,所以必须努力提高系统的信道增益和接收机的灵敏度。作为深空测控通信中的一种重要技术,信道编码技术能够大幅度地提高深空测控通信系统性能。作为高增益信道编码,LDPC码具有逼近香农极限的性质,在深空通信领域中具有广阔的应用前景。本文首先介绍了LDPC码的历史、发展现状、定义、结构、校验矩阵构造方法、编译码算法,重点研究了BF译码算法、WBF译码算法、BP译码算法、对数似然比域BP译码算法、最小和译码算法及其改进算法,并对上述译码算法的复杂度和误码性能进行了分析和比较。其次,针对BP算法运算复杂度高,运行时间长的问题,将BP算法和WBF算法相结合,提出了一种LDPC码的改进译码算法。首先进行1次BP迭代,然后计算译码结果是否满足校验方程,若满足,则将已经前面BP迭代的结果作为译码结果输出,若不满足,则根据WBF算法,利用接收的码字序列的可靠性信息,对校验节点传递给变量节点的比特翻转判据进行加权,对译码结果中翻转判据最大的比特进行翻转,再次进行校验式检验,决定是否继续进行BP迭代译码。最后,应用MATLAB软件构建了加性高斯白噪声(Additive White Gaussian Noise,AWGN)信道下的译码性能仿真系统,对已有译码算法和改进算法译码性能的进行仿真,同时仿真分析了不同最大迭代次数、不同码字长度、不同码率等条件下对改进译码算法性能的影响,并与已有译码算法进行了比较。这种BP算法和WBF算法相结合的改进译码算法可以有效降低译码算法的运行时间,并且能够保持和传统BP算法一样的优异译码性能。

关键词：深空通信低密度奇偶校验码置信传播译码算法加权比特翻转译码算法

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一种改进的LDPC码译码算法研究

引用

科学技术与工程 2011年第24期11卷 5817-5822页

作者：刘向楠赵洪林张佳岩陈希元哈尔滨工业大学电子与信息工程学院哈尔滨150080

针对传统BP算法运算复杂度较高的问题,将BP算法和WBF算法相结合提出LDPC码改进译码算法。在每次BP迭代译码中加入校验式判断,并利用一定的翻转判据进行加权。然后对满足条件的位进行翻转,再次进行校验式判断,加快获得许用码字的速度。... 详细信息

针对传统BP算法运算复杂度较高的问题,将BP算法和WBF算法相结合提出LDPC码改进译码算法。在每次BP迭代译码中加入校验式判断,并利用一定的翻转判据进行加权。然后对满足条件的位进行翻转,再次进行校验式判断,加快获得许用码字的速度。在加性高斯白噪声信道下的仿真结果表明,此改进译码算法能有效降低译码的平均运行时间,并且能够保持和传统BP算法一样的优异译码性能。并针对不同最大迭代次数,不同码长,不同码率情况,对改进译码算法和传统BP算法的性能进行详细比较。

关键词：低密度校验码置信传播译码算法加权比特翻转译码算法比特误码率平均运行时间

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