检索结果-内蒙古大学图书馆

中国通信学会通信理论与信号处理专业委员会2009年通信理论与信号处理学术年会

作者：段灿朱修利南京邮电大学通信与与信息工程学院

稳定子码是目前量子纠错编码技术应用最普遍的技术,CSS量子码最常用置信传播算法(BP算法)译码。由于量子LDPC码固有的简并问题,当稳定子码中的稳定子生成元具有对称性时,常规BP译码无法译码,本文研究了稳定子码产生简并问题的根本原因,... 详细信息

稳定子码是目前量子纠错编码技术应用最普遍的技术,CSS量子码最常用置信传播算法(BP算法)译码。由于量子LDPC码固有的简并问题,当稳定子码中的稳定子生成元具有对称性时,常规BP译码无法译码,本文研究了稳定子码产生简并问题的根本原因,并提出了两种解决该问题的有效方法,即冻结法和随机扰乱法,打破BP算法中置信的对称性使其成功译码,通过数值计算和常规BP译码算法的性能进行比较,验证了改进BP译码算法的可行性以及优越性。

关键词：置信传播译码稳定子码冻结法随机扰乱法

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基于稳定子码的量子LDPC译码算法

基于稳定子码的量子LDPC译码算法

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2008年通信理论与信号处理学术年会

作者：袁幽然孙浩南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003

随着量子纠错编码技术的不断发展,为了构造更一般更有效的量子纠错码,使用稳定子码构遣量子LDPC码被提出并得到推广.目前的量子LDPC译码方式多是针对CSS码,如置信传播译码方式(BP译码),而稳定子本身的译码方法具有较大复杂度.本文结合... 详细信息

随着量子纠错编码技术的不断发展,为了构造更一般更有效的量子纠错码,使用稳定子码构遣量子LDPC码被提出并得到推广.目前的量子LDPC译码方式多是针对CSS码,如置信传播译码方式(BP译码),而稳定子本身的译码方法具有较大复杂度.本文结合稳定子码特性,分析稳定子码在TANNER图中表现形式,得到更具有广泛性,对稳定子适用的改进BP译码算法.

关键词：置信传播译码 TANNER图稳定子码量子LDPC译码量子纠错编码无线通信

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改进的分段CRC辅助的删余Polar译码

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电信科学 2019年第3期35卷 91-98页

作者：倪妍红楼向雄包建荣杭州电子科技大学浙江杭州310018

提出了一种分段循环冗余校验(CRC)辅助的删余译码算法。该方法利用BP译码的大并行度和CRC校验的高可靠性,将CRC校验比特均匀或按比例分散插入原信息比特中。仿真表明:当码长N为1 024、信噪比为3.5 dB时,分段CRC(2, 16×2)和CRC(2, 2... 详细信息

提出了一种分段循环冗余校验(CRC)辅助的删余译码算法。该方法利用BP译码的大并行度和CRC校验的高可靠性,将CRC校验比特均匀或按比例分散插入原信息比特中。仿真表明:当码长N为1 024、信噪比为3.5 dB时,分段CRC(2, 16×2)和CRC(2, 24+8)相比基于G矩阵检测译码平均迭代次数分别少2.7次和2.8次;当码长M为896时,误码率为10^(-5)的两种分段CRC相比无CRC辅助BP删余译码,均获得约0.7 dB增益。

关键词：删余Polar码置信传播译码循环冗余校验分段译码

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具有UEP特性的LT编码方案

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计算机工程 2011年第22期37卷 74-76页

作者：何秀慧蒋敏兰浙江师范大学行知学院浙江金华321004

图像和视频文件在传输中对数据可靠性要求较高。为此,提出一种具有不等差错保护(UEP)特性的LT编码方案。研究无线信道中具有不等差错保护特性的LT码,通过增加适量重要信息比特,提高其在编码过程中被选中的概率,以实现对其保护。实验结... 详细信息

图像和视频文件在传输中对数据可靠性要求较高。为此,提出一种具有不等差错保护(UEP)特性的LT编码方案。研究无线信道中具有不等差错保护特性的LT码,通过增加适量重要信息比特,提高其在编码过程中被选中的概率,以实现对其保护。实验结果表明,在加性白高斯噪声和快瑞利衰落信道中,该编码方案能呈现较好的UEP特性。

关键词：喷泉码 LT码不等差错保护置信传播译码

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极化码的级联设计与应用研究

极化码的级联设计与应用研究

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作者：于清苹电子科技大学

学位级别：博士

极化码(Polar Codes)是基于信道极化(Channel Polarization)现象的一种新型信道编码。信道极化是指对N=2n(n为任意正整数)个相互独立的二进制输入离散无记忆信道(Binary-input Discrete Memoryless Channel,B-DMC)W,通过引入一些相关性... 详细信息

极化码(Polar Codes)是基于信道极化(Channel Polarization)现象的一种新型信道编码。信道极化是指对N=2n(n为任意正整数)个相互独立的二进制输入离散无记忆信道(Binary-input Discrete Memoryless Channel,B-DMC)W,通过引入一些相关性操作得到一组有相互依赖关系的极化信道的过程。当参与操作的信道数量N趋于无穷大时,对应得到的极化信道的容量会出现两极分化的现象,即一部分极化信道的容量趋于1(被称为无噪信道),剩余极化信道的容量趋于0(被称为纯噪信道),而且无噪信道占信道总数的比例正好等于信道W的容量I(W)。极化码通过在无噪信道放置信息比特,而在纯噪信道放置收发双方都已知的冻结比特,就可以实现编码速率为信道容量I(W)的编码。即理论上可以证明极化码是可以达到信道容量的。除容量可达外,极化码还具有明确的构造方法和规则的编码结构。因此,极化码在通信领域具有十分重要的研究价值和应用价值。尽管极化码采用连续消除(Successive Cancellation,SC)译码算法在码长接近无限长的情况下可以达到信道容量,但是在有限码长配置下SC译码的性能却并不理想。作为SC译码的改进版-连续消除列表(Successive Cancellation List,SCL)译码算法和循环冗余校验辅助的 SCL(Cyclic Redundancy Check aided SCL,CASCL)译码算法,通过保留多条候选路径和利用CRC检测进行路径筛选,可以达到逼近最大似然(Maximum-likelihood,ML)译码的性能。但是当候选路径数上限L较大时,列表译码算法的复杂度以及存储空间相比SC译码增加很多。而且SC译码及其列表译码都是串行译码,具有较高的译码延迟。此外,基于软判决的置信传播(Belief Propagation,BP)译码算法也是适用于极化码的重要译码算法之一。相比SC译码,BP译码能够并行计算因而更利于硬件实现,但是有限码长极化码在BP译码下的性能不理想,其性能受限的一个重要原因是有限码长下信道极化不够充分,存在用于传输信息比特的部分极化信道的容量并不趋于1,导致错误传输。此外,构造任意长度极化码、以及极化码与混合自动重传请求(Hybrid Automatic Retransmission Query,HARQ)/高阶调制等模块的联合设计等问题,都需要进一步研究。本文针对这些问题进行了理论分析、方法研究与仿真实验,主要内容概括为以下四个方面:1.针对SCL译码存储复杂度高的问题,本文提出了以多元低密度奇偶校验(Low-Density Parity-Check,LDPC)码为外码极化码为内码的交织级联方案,内码执行分段SCL译码以降低存储消耗。此外,本文提出一种选择性扩展的分段SCL译码算法,该算法可以解决分段SCL译码所存在的段间错误传播问题,进一步提升级联码的性能。仿真结果表明,采用所设计的选择性扩展分段SCL译码时,交织级联极化码可以达到相同码长下传统极化码采用CASCL译码时的性能,并具有更低的存储消耗。2.针对BP译码性能不理想的问题,本文提出了 LDPC码与极化码串行级联的一种优化方案。该方案利用一个LDPC码对在极化不充分的极化信道所传输的信息比特进行预编码保护,通过对LDPC编码码字与极化信道之间连接关系的优化设计,使得级联码的整体性能达到最优。仿真结果显示,BP译码下所设计的极化码方案比单纯的极化码有约0.5dB的信噪比增益。3.针对极化码和高阶调制系统的联合优化设计,本文分析了极化码因子图中停止集大小和高阶调制的不等保护特性对BP译码下系统性能的影响,提出了一种用于编码器和调制器之间的比特交织方案,该方案可以在不改变编码结构和调制方案的条件下提高编码调制系统的性能。相比随机交织方案,改进的交织方案在相同误比特率时能获得0.4dB的信噪比增益。此外,针对传统极化码的码长受2的幂次方限制,无法满足某些高阶调制系统需求的问题,本文提出利用一个重复累积(Repeat Accumulate,RA)码将两个短极化码进行级联来构造码长灵活的极化码(Fexible-length Polar Code,FLPC)方案。仿真结果显示,在64-QAM格雷映射下,BP译码下带有比特交织的FLPC编码调制方案比SC译码下的极化码编码调制方案有1dB的信噪比增益。4.本文研究了系统极化码和HARQ相结合的传输方案,提出一种基于多个CRC 校验的增量冗余 HARQ(Incremental Redundancy HARQ,IR-HARQ)传输方案。该方案利用多个CRC对恢复的信息比特进行分段校验,并借助于分段校验结果来简化SC译码过程,以降低译码复杂度。新设计的HARQ传输方

关键词：极化码连续消除译码置信传播译码调制循环冗余校验

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宽带数字通信系统中低密度奇偶校验码的研究

宽带数字通信系统中低密度奇偶校验码的研究

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作者：宫良上海交通大学

学位级别：博士

低密度奇偶校验（LDPC）码作为一种能够逼近香农限的纠错编码,多年来一直是信道编码领域的研究热点。尤其是进入新世纪以来,随着关于这种码的理论体系逐步完善,以及各种适于实际应用的码字结构被提出,LDPC码已经越来越多地在标准通信系... 详细信息

低密度奇偶校验（LDPC）码作为一种能够逼近香农限的纠错编码,多年来一直是信道编码领域的研究热点。尤其是进入新世纪以来,随着关于这种码的理论体系逐步完善,以及各种适于实际应用的码字结构被提出,LDPC码已经越来越多地在标准通信系统中得到应用。随着应用场景的不断拓宽,LDPC码也面临着许多来自实际应用场景的挑战。本文将着重对LDPC码的码字设计、译码算法改进、码字截短以及编码与高阶调制的结合等四个方面进行研究。首先,本文提出一种基于栅格平面的码字设计方法。这种方法所设计的校验矩阵具有结构简单、便于描述的特点,行列重量比例可以贴近度分布的要求；通过行列变换这种码可以转化为准循环的形式,便于并行编译码的处理；利用提出的算法,文中针对DVBC2/T2/S2（?）(?)DTMB标准的码长和码率要求设计了两个IRA类的LDPC码,仿真显示,设计码字的译码性能均优于标准中的现有码字。其次,本文提出一种基于外信息符号变化的改进译码算法,这种算法旨在改进置信传播算法中校验节点对外信息处理的天然不足。通过修正因子对校验节点发出的变号外信息加以抑制,可以降低迭代译码过程中错误数的波动,提高译码收敛的概率。这种算法还可以同行列联合类的置信传播算法进行结合。仿真显示,采用改进算法的传统BP算法和行列联合的BP算法的译码性能均有所提高。再次,本文提出一种对已知LDPC码截短的算法。为了降低截短码字的译码门限和提高算法的效率,文中将讨论信息节点的选取问题和删除准则；利用提出的算法和准则,对DTMB标准中的LDPC码进行了截短,仿真结果印证了译码门限的改善。最后,本文提出了非规则LDPC码与PAM/QAM调制结合的比特映射结构。为了综合利用高阶调制的分级保护特性和非规则LDPC码信息节点度值多样化的特性,本文引入了比特映射多项式的概念,借以描述编码与调制之间的对应关系。通过对映射多项式系数的优化,进而可以降低编码调制下LDPC码的译码门限。本文利用提出的优化算法,对DTMB标准中三种的码字和两种调制的组合进行了映射多项式优化,通过仿真比较,比特映射后的译码性能改善与门限改善的预期取得了一致。

关键词：低密度奇偶校验码栅格平面置信传播译码码字截短比特映射外信息转移图密度演化

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一种低密度奇偶校验码帧自同步方法

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电光与控制 2009年第6期16卷 81-85页

作者：杨学兵马林华李森空军工程大学工程学院航空电子工程系西安710038

研究了帧同步与失步下LDPC码译码收敛性的差异;基于此收敛性的差异,给出了一种利用移位试探译码实现帧自同步的方法;并从减小同步复杂性的角度,对移位预挑选原则做了详细讨论;实验结果表明,此自同步方法具有较高的可靠性和较低的开销。

关键词：低密度奇偶校验码帧同步置信传播译码信噪比

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应用于无人机测控传输系统的多元LDPC码

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电讯技术 2014年第12期54卷 1622-1626页

作者：朱铁林秦凡李凤翔温金苗天津航天中为数据系统科技有限公司天津300458 中国民用航空中南地区空中交通管理局海南分局海口570216

针对无人机巡查区域地理环境复杂、信道特性多变、突发衰减严重的问题,设计了一种基于多元低密度奇偶校验(Q-LDPC)码的无人机测控传输系统。为减小置信传播(BP)类译码算法中振荡变量节点引入的错误传播,采用加权因子校正迭代前后的变量... 详细信息

针对无人机巡查区域地理环境复杂、信道特性多变、突发衰减严重的问题,设计了一种基于多元低密度奇偶校验(Q-LDPC)码的无人机测控传输系统。为减小置信传播(BP)类译码算法中振荡变量节点引入的错误传播,采用加权因子校正迭代前后的变量信息,从而减小短环对遥测、遥控等中短码字译码性能的影响,提高无人机测控传输系统可靠性。基于突发衰减信道建立系统仿真模型,仿真结果表明,所提方案通过将连续的突发比特错误转换为数量较小的符号错误,能够有效抵御快速衰落,降低误码率,为无人机对地观测提供安全保障。

关键词：无人机测控传输系统多元低密度奇偶校验码置信传播译码突发衰减信道加权因子

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空间耦合LDPC码关键技术研究和应用

空间耦合LDPC码关键技术研究和应用

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作者：张娅妹华侨大学

学位级别：硕士

在未来的第6代(6G)通信场景中,需要更高的可靠性、更低的延迟和更高的吞吐率来满足实时的高速率数据传输。空间耦合低密度奇偶校验(Spatially Coupled Low-Density Parity-Check,SC-LDPC)码在低误码率、低译码延迟和低译码复杂度方面具... 详细信息

在未来的第6代(6G)通信场景中,需要更高的可靠性、更低的延迟和更高的吞吐率来满足实时的高速率数据传输。空间耦合低密度奇偶校验(Spatially Coupled Low-Density Parity-Check,SC-LDPC)码在低误码率、低译码延迟和低译码复杂度方面具有巨大的潜力。在置信传播(Belief Propagation,BP)译码下,其性能可以逼近香农限。但BP译码只有在接收到整个码字后才能开始译码。因此,当SC-LDPC码的码长较长时,BP译码时延较大。为了解决这个问题,学者们提出了滑窗译码(Sliding Window Decoding,SWD)。SC-LDPC码的SWD具有译码延迟低、复杂度低、所需存储空间小等优点,成为近期研究热点。SWD是在接收到整个码字的一部分后,利用码字的部分Tanner图在一个窗口内进行BP译码。该方法部分保持了BP算法在性能方面的优势,同时有效降低了译码延迟、译码复杂度以及对存储器的要求,付出的代价是译码性能的损失。本文以提高SWD译码性能为出发点,对SC-LDPC码SWD进行优化,主要完成的工作如下:(1)通过引入监督对SC-LDPC码SWD进行改进。发现目标符号的错误比特数并不会随着迭代的进行而单调减少。这意味着当窗口译码终止时生成的对数似然比(Log-Likelihood Ratios,LLR)不是做出决策的最佳选择。因此,本文提出了一种改进的滑窗译码(Improved Sliding Window Decoding,ISWD)。与传统SWD相比,它可以监视相关目标符号错误比特数的最小值并存储相关LLR。然后,在窗口译码结束时,根据存储的LLR估计目标符号。最后,在加性高斯白噪声(Additive White Gaussian Noise,AWGN)信道下,对SWD和ISWD的性能进行了仿真和分析。仿真结果表明,在不同窗口大小下,ISWD译码性能均优于传统的SWD译码性能。(2)通过调节窗口大小对SC-LDPC码SWD进行改进。传统的SWD中窗口大小固定不变。为提高SC-LDPC码的SWD译码性能,分别在AWGN信道和瑞利衰落信道中引入窗口大小可变的思想。在AWGN信道下,设计了一种可以根据目标符号的平均LLR扩展译码窗口大小的改进方案。在当前窗口的迭代译码过程中,若目标符号的平均LLR小于预设阈值,则译码窗口大小加一后重新进行迭代,重复此过程直至目标符号满足阈值条件或达到窗口大小的最大值,然后在新的窗口大小下译码目标符号;在瑞利衰落信道下,提出了一种根据信道状态信息来扩展译码窗口大小的改进方案,其中采用信噪比估计来获取信道状态信息。在译码过程中,若当前窗口的平均接收信噪比小于预设阈值,则扩展译码窗口的大小后重新迭代。重复上述过程直至当前窗口的平均接收信噪比大于预设阈值或窗口大小扩展到其最大值,然后基于扩展后的窗口进行译码。对AWGN信道和瑞利衰落信道中的SWD和ISWD的性能进行了仿真,结果表明:ISWD可以通过不同程度的扩展每个译码窗口的大小来在译码性能、复杂度和延迟之间折中权衡。

关键词：空间耦合低密度奇偶校验码加性高斯白噪声信道瑞利衰落信道置信传播译码滑窗译码

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跳频通信中LDPC码的性能分析及其传输系统的研究实现

跳频通信中LDPC码的性能分析及其传输系统的研究实现

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作者：徐一凯北京邮电大学

学位级别：硕士

跳频通信属于扩频通信的范畴,跳频通信系统因为其保密性、抗干扰等特点在军事通信中受到了极大的重视和应用。传输可靠性也是通信的要求之一,为了保证传输质量,跳频通信中常采用前向纠错码对传输信息进行保护。低密度奇偶校验码(LDPC)... 详细信息

跳频通信属于扩频通信的范畴,跳频通信系统因为其保密性、抗干扰等特点在军事通信中受到了极大的重视和应用。传输可靠性也是通信的要求之一,为了保证传输质量,跳频通信中常采用前向纠错码对传输信息进行保护。低密度奇偶校验码(LDPC)是线性分组码中特殊的一种,Gallager于1963年所发表的论文中对LDPC码做了全面的研究和介绍,其研究表明LDPC码在诸多信道上的性能都几乎优于其它编码方式。但由于当时计算能力的限制,LDPC码并未受到太多的关注。码长较大的LDPC码性能优良,是接近香农限的好码。在LDPC码被重新发现之后,其应用越来越广泛,而且LDPC译码采用置信传播算法,可实现并行操作,在译码速度上要优于串行译码的Turbo 码。本文的研究重点是跳频通信系统的物理实现以及LDPC码在跳频系统中的性能分析。首先介绍了 LDPC码的基本概念,包括LDPC码的构造矩阵生成方法、编译码算法以及LDPC码的优化方法等。在构造矩阵的生成方法中,本文介绍了多种LDPC码构造方法,并在Gallager构造法的基础上,给出了一种优化的构造矩阵生成法。译码算法中,重点剖析了概率BP译码算法。之后本文介绍了跳频通信系统的设计,首先介绍了跳频通信系统的整体设计和涉及到的相关技术,之后重点阐释了跳频系统物理实现方法,并对系统中的数据链路层做了详细的设计说明。最后将LDPC和跳频通信系统结合,在MATLAB仿真基础上给出了系统的性能分析。

关键词：跳频通信低密度奇偶校验码置信传播译码数据链路层

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