检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：王晓宝天津大学

学位级别：硕士

社团发现作为复杂网络分析中重要的方法,它的目标主要有两个方面:1)发现复杂网络中的社团结构;2)同时对社团结构做出解释。目前,社团发现算法大都仅利用网络拓扑来揭示社团结构,但最近也有一些方法开始利用属性信息来辅助网络拓扑进行... 详细信息

社团发现作为复杂网络分析中重要的方法,它的目标主要有两个方面:1)发现复杂网络中的社团结构;2)同时对社团结构做出解释。目前,社团发现算法大都仅利用网络拓扑来揭示社团结构,但最近也有一些方法开始利用属性信息来辅助网络拓扑进行社团结构发现。但是,很少有方法对发现的社团做出解释,并且目前的方法都没有完全利用好网络的属性信息。本文考虑同时发现带内容复杂网络的社团结构和社团语义信息的问题,提出了一个社团结构和社团语义紧密相关的新的生成模型。通过结合嵌套期望最大化算法和置信传播算法,本文提出联合训练社团结构和社团语义的新策略。通过导出这两部分潜在的内在关系,我们的模型不仅能使得发现社团结构和社团语义更具有鲁棒性,而且使得社团能有多个语义信息的解释,从而使得解释社团更加精准。本文在人工网络中验证我们方法的有效性,并且在案例研究中分析了我们方法的语义可解释性。本文在10个真实网络中对比了8个现有对比算法,其中表明了我们方法优于现有算法的性能。

关键词：复杂网络语义社团发现概率模型期望最大化算法置信传播算法

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LDPC码在UWB系统中的应用

LDPC码在UWB系统中的应用

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作者：宋晓云苏州大学

学位级别：硕士

超宽带(UWB)通信具有数据速率高、功率谱密度低、定位精度高以及抗多径能力强等优点,已成为短距离无线通信领域研究与开发的热点。但是超宽带信号频谱宽、功率低且传输速率很高,使其更容易受到各种干扰而影响传输质量,所以在超宽带系统... 详细信息

超宽带(UWB)通信具有数据速率高、功率谱密度低、定位精度高以及抗多径能力强等优点,已成为短距离无线通信领域研究与开发的热点。但是超宽带信号频谱宽、功率低且传输速率很高,使其更容易受到各种干扰而影响传输质量,所以在超宽带系统中研究信道编解码技术变得非常必要和有价值。本文首先论述了超宽带通信的基本原理、主要特点及其发展动态。接下来针对超宽带信号的特点阐述了超宽带系统采用信道编码的必要性,介绍了目前流行的纠错码技术——低密度校验(LDPC)码和其适合于超宽带系统的原因。接着着重围绕LDPC码的校验矩阵构造方法和译码算法展开讨论,在比特填充算法的基础上提出了一种LDPC码联合编译码方案,通过该方案构造的校验矩阵不仅具有良好的girth分布,而且能直接用于编码,编码的计算复杂度低;在译码方面,利用构造奇偶矩阵过程中girth分布信息,优化解码迭代过程,能有效提高系统性能;并且该方案构造的校验矩阵更易于实际的编译码硬件实现。最后,将LDPC码应用于DS-UWB系统,并针对不同码长、码率、用户数、抽样频率、训练比特数进行了计算机仿真,证实了LDPC码具有良好的纠错性能,必将成为未来超宽带UWB系统主要的信道编码方案。

关键词：超宽带(UWB) 信道编码 LDPC码 girth 置信传播算法

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LDPC码编译码算法研究及应用

LDPC码编译码算法研究及应用

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作者：杨尧重庆邮电大学

学位级别：硕士

信道编码技术是移动通信系统的关键技术之一，以信道编码为核心内容的前向差错控制也一直是通信理论中的热点课题。卷积码和 turbo 码在第二代移动通信系统和第三代移动通信系统中取得的成功让人炫目，但是对于其在下一代移动通信系统... 详细信息

信道编码技术是移动通信系统的关键技术之一，以信道编码为核心内容的前向差错控制也一直是通信理论中的热点课题。卷积码和 turbo 码在第二代移动通信系统和第三代移动通信系统中取得的成功让人炫目，但是对于其在下一代移动通信系统的可行性，很多人都持谨慎态度：卷积码对数据通信的可靠性让人怀疑，而 Turbo 码的高复杂度译码算法增加了终端的功耗。\n 低密度奇偶校验 (LDPC：Low Density Parity Check Code) 码的出现让人们看到了新的选择。LDPC 码由麻省理工学院的 GaIlager 博士发明于上世纪 60 年代，但是直到 30 多年后才真正为人们所重视。LDPC 码是一种性能逼近香农 (Shannon) 限的好码，其描述简单，对严格的理论分析具有可验证性：译码复杂度低于 Turbo 码，且可实现完全的并行操作，硬件复杂度低。因此，LDPC 码迅速成为信道编码领域的新宠，在无线通信、深空通信、有线通信以及存储工业等各个领域展开了应用。\n 本文首先简述了通信系统以及信道编码理论的基础知识，并且对线性分组码的基本原理作了阐述。本文重点介绍了 LDPC 码的定义、几种最主要的编译码算法以及主要译码算法的性能分析，基于对 MP 译码算法的分析，在经典 BP 算法的基础上进行优化，得到了改进的归一化最小和算法。然后，本文从简化编码结构和降低译码复杂度方面考虑，提出一种Turbo LDPC 码，它利用 Turbo 级联码的编码结构，用同样度分配的非规则 LDPC 码作为分量码，以 Turbo 码的编码方式构成。最后，通过构造信道条件，搭建仿真链路，进行了链路仿真。仿真结果证明了在低信噪比情况下，Turbo LDPC 码优于同长度的非规则的 LDPC 码和 Turbo 码。

关键词：信道编码低密度奇偶校验码 Turbo码置信传播算法密度进化

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CCSDS的多码率信道编译码关键技术设计与验证

CCSDS的多码率信道编译码关键技术设计与验证

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作者：张佩文电子科技大学

学位级别：硕士

信道编码是深空通信中关键技术之一,其中LDPC码是近几年推荐的码字之一。本文针对美国空间数据系统咨询委员会(CCSDS)推荐的深空LDPC码,设计一种支持1/2、2/3、4/5码率的多码率LDPC编译码器。在保证较高的吞吐率和译码性能前提下,实现... 详细信息

信道编码是深空通信中关键技术之一,其中LDPC码是近几年推荐的码字之一。本文针对美国空间数据系统咨询委员会(CCSDS)推荐的深空LDPC码,设计一种支持1/2、2/3、4/5码率的多码率LDPC编译码器。在保证较高的吞吐率和译码性能前提下,实现的多码率编译码器相对于单码率译码总体资源降低了50%。主要研究内容如下:第一,介绍深空LDPC码的码字结构。首先概括LDPC码的三种表示方式以及LDPC码基本分类,其次介绍了不同码率和码长的深空LDPC码字构成方式,最后总结了LDPC编码技术和译码技术的发展过程。第二,多码率LDPC编码器设计。分析生成矩阵编码方法和校验矩阵编码方法的各自实现复杂度,并根据本码字生成矩阵具有准循环特点,采用基于生成矩阵编码方法实现复杂度最低;采用反馈移位寄存的编码方式,给出多码率LDPC编码器的设计方案,并给出方案的总体结构和功能划分。通过共用同一编码结构和优化生成矩阵存储等方式,多码率编码器相对于单码率编码器吞吐率不变,而寄存器使用量降低了44%。第三,多码率LDPC译码器设计。通过算法仿真,选择合适修正因子的修正最小和译码算法性能优于最小和算法0.5dB,次于对数域置信传播算法不到0.2dB,而对数域置信传播算法计算复杂度大且实现困难,所以选择性能损失小和实现复杂度低的修正最小和算法;给出多码率LDPC译码器的设计方案,并给出方案的总体结构和功能划分。设计一组适用于三种码率的变量节点处理和校验节点处理模块,并在矩阵存储和节点信息缓存问题上给出了有效的解决方案,最终实现的译码器总体资源使用量相对于单码率译码器节省了50%左右。第四,多码率编码器和译码器性能验证。给出具体测试方案,在硬件平台上进行性能测试,测试的多码率译码器和单码率译码器性能一致,而相对于仿真性能,硬件实现的译码器性能损失在0.1dB范围以内。论文设计实现的多码率编译码器,能够实现CCSDS深空LDPC码中三种码率的编译码工作,且具有低实现复杂度和优异的译码性能,对CCSDS标准中的深空码字在实际应用中提供一定的参考价值。

关键词： LDPC 生成矩阵最小和算法置信传播算法

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异步物理层网络编码的实现与应用

异步物理层网络编码的实现与应用

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作者：邵郁林西安电子科技大学

学位级别：硕士

物理层网络编码(PNC)是网络编码在物理层的直接应用,其主要特点是有效利用干扰和包叠加时的网络编码特性。物理层网络编码从映射方式上分为有限域PNC(PNCF)和无线域PNC(PNCI),从实现方式上分为同步PNC和异步PNC,双向中继信道(TWRC)中的... 详细信息

物理层网络编码(PNC)是网络编码在物理层的直接应用,其主要特点是有效利用干扰和包叠加时的网络编码特性。物理层网络编码从映射方式上分为有限域PNC(PNCF)和无线域PNC(PNCI),从实现方式上分为同步PNC和异步PNC,双向中继信道(TWRC)中的PNC是众多学者研究最广泛的领域。本文主要从双向中继信道及多址接入信道两个方面研究异步PNC的译码算法。同时,基于软件无线电平台,本文分别实现了实时频域PNC系统和多址接入系统。从理论角度,PNC映射是PNC系统中一个至关重要的问题。本文首先引入PNC并结合前人的工作介绍了有限域PNC和无线域PNC中不同PNC映射方式。其次,本文研究了码元异步PNC系统的时域频域译码算法。针对时域异步PNC系统,本文在不同的脉冲成型模型及不同采样方式下研究了异步BP-PNC译码算法;在不同码元异步下,我们仿真并比较了BP-PNC的译码性能,其中,在矩形脉冲成型C方式采样时,码元的异步在高信噪比时不仅不会降低反而会提升系统误符号率性能。针对频域异步PNC,本文介绍了其系统设计架构和频域译码算法。本文中的FPNC系统中使用的卷积码,因此,针对卷积码的维特比译码器,本文介绍了匹配其输入的FPNC译码器。本文同时介绍了物理层网络编码在多址接入网络中的应用:网络编码多址接入(NCMA)。相比于传统的MUD译码器,NCMA利用物理层和MAC层两层编码设计及FPNC译码器译码得出的异或包大大提升了系统性能。针对NCMA系统,本文详细介绍了其两层编码系统物理层和MAC层的算法设计以及NCMA-TES,NCMA-UES两种译码方程系统。从实现角度,本文基于NI公司的软件无线电平台USRP N210介绍了实时PNC系统的设计与实现。利用此系统,我们比较了FPNC系统与传统TS系统的吞吐量性能,实验结果显示在SNR>8dB时FPNC系统的吞吐量几乎为TS系统的二倍。基于FPNC系统的设计框架,本文设计并实现了一个实时NCMA系统并比较了实时系统中MUD译码器,NCMA-TES,NCMA-UES译码系统的吞吐量以及归一化吞吐量,实验结果表明,NCMA-UES有更优的性能和更快的译码时间。

关键词：物理层网络编码置信传播算法维特比译码算法网络编码多址接入软件无线电平台

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基于DVB-S2协议的LDPC码编译码电路设计与实现

基于DVB-S2协议的LDPC码编译码电路设计与实现

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作者：刘盟哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

由于信息经过信道之后会受到噪声影响而出现错误,所以在现代数字通信系统中前向纠错码受到了广泛应用,级联码性能的理想的情况是逼近香农极限,级联码相比单个纠错码在性能上有一定的优越性,在第二代地面数字电视广播标准(Digital Video ... 详细信息

由于信息经过信道之后会受到噪声影响而出现错误,所以在现代数字通信系统中前向纠错码受到了广泛应用,级联码性能的理想的情况是逼近香农极限,级联码相比单个纠错码在性能上有一定的优越性,在第二代地面数字电视广播标准(Digital Video Broadcasting Satellite Second Generation,DVB-S2)中也采用了级联码纠错技术。在DVB-S2中应用了外码BCH(Bose Chaudhurl Hocquenghem Bose)和内码低密度奇偶校验(Low Density Parity Check Code,LDPC)码相级联的结构。本文以DVB-S2协议的前向纠错系统中LDPC码为研究背景,详细介绍了LDPC码的基础知识。然后对线性分组码的通用编码方法和DVB-S2协议中给出的编码方法进行了介绍。对译码算法:对数域置信传播算法(Belief Propagation,BP)、归一化最小和算法(Normalized Minimum Sum Algorithm,NMSA)、偏移最小和算法(Offset Min Sum Algorithm,OMSA)及最小和算法(Min Sum Algorithm,MSA)进行了详细介绍。对两种编码算法实现发现DVB-S2协议中给出的编码方法具有线性编码复杂度,所以选择其进行了电路实现。对译码算法中除对数域BP算法外的MSA、OMSA与NMSA进行了软件实现,然后对它们的迭代次数及误码率进行对比,发现当偏移量为0.1的OMSA优于MSA和NMSA,所以最后选择偏移量为0.1迭代次数选为20次的OMSA来实现LDPC码的译码器。在进行了编译码器的电路实现之后使用modulsim和Design Compiler对其进行了仿真和综合,仿真结果正确,综合使用的是SMIC65nm工艺库,编码电路总面积为2960.280029平方微米,最大时钟频率为217MHz。译码电路的总面积为259083.722161平方微米,最大时钟频率为123MHz。在DVB-S2标准中,吞吐率大于128kbps,经计算本文中的吞吐率满足要求。

关键词：前向纠错 DVB-S2标准 LDPC 置信传播算法

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LDPC码构造及译码技术研究

LDPC码构造及译码技术研究

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作者：倪俊枫上海交通大学

学位级别：硕士

本文针对LDPC（Low Density Parity Check，低密度奇偶校验）码的码字构造，译码算法以及译码器结构的设计进行了研究，并获得了一定的成果。\n 在码字构造方面，PEG（Progressive Edge Girth，渐进边增长）算法是一种能够构造出较... 详细信息

本文针对LDPC（Low Density Parity Check，低密度奇偶校验）码的码字构造，译码算法以及译码器结构的设计进行了研究，并获得了一定的成果。\n 在码字构造方面，PEG（Progressive Edge Girth，渐进边增长）算法是一种能够构造出较大环长的码字构造方法，同时能够满足度分布对的要求，因此使用PEG 算法能够构造出性能良好的LDPC 码，但是PEG 算法构造的LDPC 具有太大的随机性，无法进行并行译码。\n 本文提出了基于PEG 算法的并且可进行并行实现的构造算法——扩展PEG 算法，这种算法的基本思想是使用PEG 算法构造出基矩阵。\n 在此基础上对基矩阵进行循环移位扩展，即对每个非零元素用循环移位矩阵代替，每个零元素使用零矩阵代替。由于循环移位扩展不会影响LDPC 码的码率以及度分布对，因此使用PEG 构造的基矩阵如果能够满足度分布对的话，那么最终构造的LDPC 码仍然能够满足度分布对的要求。另外如果能够较好地选择循环移位因子的，最终构造的LDPC 码仍然具有较大的环长。另外，扩展PEG 算法在构造多码长码率的LDPC 码方面也很灵活，一般可以通过基矩阵确定码率，码长由基矩阵和第二次扩展共同确定。虽然扩展PEG算法性能略逊于PEG算法，但是具有硬件可实现性，具有较高的应用价值。\n 在译码算法方面，目前比较常用的算法有BP（BeliefProporgation，置信传播）算法，MS（Minimal Sum，最小和）算法，MMS（Modified Minimal Sum，修正最小和）算法，分层算法等等，文章对这些算法的优缺点进行了比较，并合并了MS 算法和分层算法，得到LMMS（Layered Modified Minimal Sum，分层修正最小和）算法作为之后论述的译码器的译码算法的基础。同时本文基于定点化硬件实现，对LMMS 算法进行了改进，提出了FLMMS（Fix LayeredModified Minimal-Sum，定点分层修正最小和）算法，该算法使用了部分比特节点提前停止迭代的思想，即当比特节点传递给校验节点的信息大于某个特定的数值MSV（Maximum Set Value，最大设定值）的时候，该比特节点将提前停止更新。FLMMS 算法能够在比特节点和校验节点之间传递的定点信息表示范围在(-31，31)之间的时候（即6 比特的定点位宽），仍然能够获得和浮点LMMS 算法相比小于0.2dB的性能损失。非常适合低资源使用的译码器的实现。\n 在译码器结构方面，本文设计了基于FLMMS 算法的译码器结构，能够对准循环移位的LDPC 码进行高速译码，并能支持多种码长码率LDPC 码的译码。同时本文分析了译码器设计流水冲突的现象，并对流水冲突问题的解决方法进行了深入的探讨，提出了流水等待，译码器的结构优化，乱序译码，减少译码器并行度或者增加分层大小以及合理设计H 矩阵等解决方案，完全解决了该译码器流水冲突的问题，使设计的LDPC 译码器能够高效地进行流水译码。另外，本文也探讨了该译码器结构中的溢出保护机制，使用了FLMMS 算法中的部分比特节点提前终止迭代的方法对比特节点和校验节点的信息进行溢出保护，获得了很好的效果。实现的译码器能够在很少的资源使用（3140 个slice以及23 块Block Ram）的情况下获得>100Mbps的数据处理速度，在需要高速低功耗译以及多码长码率译码器的应用中有着较大的应用价值。\n 最后，本文对全文做了总结，并指出了今后可以研究的方向，在码字构造方面，可以添加其他的约束如ACE（近似外信息度）等进一步增加LDPC 译码性能，在译码器结构方面，支持RA（重复累积）结构以及更加丰富码长码率的LDPC 码也是今后可以继续研究的方向。

关键词：低密度奇偶校验码字构造译码算法译码器置信传播算法译码性能

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基于图论的LDPC码译码方法研究

基于图论的LDPC码译码方法研究

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作者：王珏天津大学

学位级别：硕士

低密度奇偶校验(Low-Density Parity-Check,LDPC)码是一类性能优越的纠错码,目前已被各类通信标准广泛使用。LDPC码的译码一般采用迭代译码算法,根据校验节点和变量节点并行或者分组进行译码,译码算法的复杂度较高。基于该问题,为增加... 详细信息

低密度奇偶校验(Low-Density Parity-Check,LDPC)码是一类性能优越的纠错码,目前已被各类通信标准广泛使用。LDPC码的译码一般采用迭代译码算法,根据校验节点和变量节点并行或者分组进行译码,译码算法的复杂度较高。基于该问题,为增加译码算法设计的灵活性,本文对LDPC码的校验矩阵进行分解并根据分解得到的子矩阵的特殊结构特性,提出一种能改善LDPC码译码性能的译码方法。首先,考虑LDPC码的Tanner图可以任意分解,本文对LDPC码的校验矩阵进行分解并研究其结构,使用多进制环码作为实例提出一种校验矩阵分解方法,该方法适用于一类校验矩阵结构特殊的LDPC码。然后,提出一种改进译码方法,该方法根据不同子矩阵的不同结构特性,对得到的每个子矩阵分别使用置信传播(BP)译码算法或对数最大后验概率(Log-MAP)译码算法进行译码,以改善LDPC码译码性能。进一步,使用本文提出的改进方法对多进制环码进行性能仿真,并将仿真结果与使用BP迭代译码算法仿真得到的结果进行对比。仿真结果表明,相较于BP译码算法,使用本文提出的改进译码方法进行译码在迭代次数较少时具有性能增益。最后,本文还对提出的改进译码方法的复杂度进行了分析,并将其与BP译码算法进行了对比。

关键词：低密度奇偶校验码多进制码置信传播算法对数最大后验概率算法

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基于重复累积码的BICM系统译码算法

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信息与电子工程 2012年第5期10卷 584-588,626页

作者：赵振华彭华朱晓瑞解放军信息工程大学信息工程学院河南郑州450002 河南省财政厅信息化管理办公室河南郑州450008

重复累积码(RA)由于其编译码复杂度低、性能接近香农限的优点,目前得到学术界的广泛关注。文中研究了RA码及其译码算法,并将其应用于比特交织编码调制(BICM)系统。针对低信噪比下基于RA码的编码调制系统误码率较高的问题,提出了一种改... 详细信息

重复累积码(RA)由于其编译码复杂度低、性能接近香农限的优点,目前得到学术界的广泛关注。文中研究了RA码及其译码算法,并将其应用于比特交织编码调制(BICM)系统。针对低信噪比下基于RA码的编码调制系统误码率较高的问题,提出了一种改进算法,该算法通过在解调器和译码器之间引入迭代处理,利用译码器输出的外信息改善解映射结果,从而降低了系统误码率。仿真结果表明,在加性高斯白噪声(AWGN)信道、瑞利(Rayleigh)衰落信道下,BICM系统使用迭代的译码算法与原算法相比,误码性能有较明显提高。

关键词：重复累积码置信传播算法比特交织编码调制

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基于深度残差收缩网络的LDPC译码算法

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浙江科技学院学报 2022年第1期34卷 35-41页

作者：王之卓吕健鸿王中鹏浙江科技学院信息与电子工程学院杭州310023

为了研究瑞利衰落信道下提高低密度奇偶校验码(low density parity check,LDPC)信道译码算法纠错性能的方法,结合神经网络技术,提出一种基于深度残差收缩网络(deep residual shrinkage networks,DRSN)的归一化最小和(normalized min-sum... 详细信息

为了研究瑞利衰落信道下提高低密度奇偶校验码(low density parity check,LDPC)信道译码算法纠错性能的方法,结合神经网络技术,提出一种基于深度残差收缩网络(deep residual shrinkage networks,DRSN)的归一化最小和(normalized min-sum,NMS)译码算法(简称DRSN-NMS译码算法)。首先,本译码算法使用深度残差收缩网络预测信道增益;然后结合接收信号计算对数似然比(log likelihood ratio,LLR),将其作为译码算法的输入进行译码,DRSN通过学习接收信号中噪声的相关特征,以抑制噪声的方法使预测结果更加接近真实信道增益;最后使用实现较简便的NMS算法进行译码。仿真试验结果表明,在高信噪比环境下,本译码算法的误码率最低时接近常规算法误码率的1/3,译码性能得到一定的提高。本研究结果可为译码算法降低误码率提供参考。

关键词：低密度奇偶校验码置信传播算法归一化最小和算法深度残差收缩网络

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