一种基于原模图的规则LDPC码构造算法

空间激光通信中基于原模图的LDPC码构造方法

空间激光通信中基于原模图的LDPC码构造方法
章谦骅;章坚武;包建荣
【期刊名称】《光通信技术》
【年(卷),期】2014(38)8
【摘要】研究了空间激光通信系统中的信道编码算法,基于原模图和准循环扩展,提出了一种性能优异的低密度奇偶校验(LDPC)码构造方法,可以满足光通信系统中的高速编译码需求.仿真结果表明,构造的LDPC码纠错性能强,在误码率(BER)为10-9数量级处仍未出现误码平底,适合长距离空间激光通信系统.
【总页数】3页(P54-56)
【作者】章谦骅;章坚武;包建荣
【作者单位】杭州电子科技大学通信工程学院,杭州310018;杭州电子科技大学通信工程学院,杭州310018;杭州电子科技大学通信工程学院,杭州310018
【正文语种】中文
【中图分类】TN929.11
【相关文献】
1.基于原模图LDPC码的分布式联合信源信道编码 [J], 洪少华;王琳
2.基于浅海水声信道的原模图LDPC码的设计与分析 [J], 肖旻;张泽旺
3.基于原模图的欧氏几何准循环LDPC码 [J], 刘原华;何华
4.基于等差数列与原模图的QC-LDPC码构造方法 [J], 袁建国; 孙乐乐; 范福卓; 袁梦; 刘家齐; 郑德猛
5.基于原模图的欧氏几何准循环LDPC码 [J], 刘原华; 何华
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LDPC码的构造与编码算法

LDPC码的构造与编码算法2.1 LDPC码的定义及描述我们用一个生成矩阵G来定义一个码长为N,信息位个数为k的线性分组码，信息序列s通过G映射成发送序列，即码字v=s·G，线性分组码也可由一个一致校验矩阵H来等效描述，所有的码字均满足H·V T=0。

每一个校验约束c i对应于校验矩阵的一行，用一个校验方程表示由所有的非零元素对应的码元变量构成的一个校验集；而校验矩阵的每一列表示一个码元变量参与的校验约束，当列矩阵不为0时，表示该码元变量参与了该行的校验约束。

LDPC码是一种线性分组码，它具有校验矩阵的稀疏的特点，即校验矩阵中只有“1”的数量很少，而“0”占了绝大部分。

Gallager最早给出了正则LDPC码的定义，正则LDPC码的校验矩阵H满足下面三个条件：(1)H的每行有d c个1；*；(2)H的每行有d v个1，且d c>d v；(3)与码长和H矩阵的行数相比，d c和d v均很小。

2.2 LDPC码的表示方法若一个线性分组码满足检验矩阵H的每一行有d c个1，每一列有d v个1且d c>d v，那么我们称之为二进制正规LDPC码。

LDPC码之所以称之为基于稀疏校验矩阵的码是因为其校验矩阵中大多数为0，仅包含少数的1，而非正规LDPC码的校验矩阵则不严格满足上述特征，单其校验矩阵满足某种特定规律。

由于LDPC码本质上属于二进制线性分组码，因此LDPC码可以用校验矩阵H或生成矩阵G以矩阵的形式来表示，但由于LDPC码比较复杂，在分析中更多的利用Tanner图来表示，这三种方法是等效的，下面对其进行说明。

2.2.1 LDPC码的校验矩阵表示法LDPC码，若其校验矩阵中码长为n，每一列包含d v个非零元素即码字中每个比特位都参与了d v个校验等式的检验，每一行包含d c个非零元素即每个校验等式包含了码字中的d c个不同的比特位，则其可以表示为A（n,d v,d c），其校验等式个数(2.1)m=(nd v)/d c (2.1) 而编码效率r=(n-m)/n=1-d v/d v (2.2) 需注意该式只有在H是满秩矩阵的时候成立。

原模图LDPC码的一种联合优化算法

ｉｉｔｔａｔｅｅｅｔｃｕｕａｅ（Ａａｄａｃｍｌｅｅｅｔｃｕｕａｅ（Ｒ）ｏｅｄｓｎｄｂｓｇｎｃｅｈｔｈｐａｃｍｌＲ）ｎｃｕｕａｐａａｃｍｌＡＡｃｄｓｅｉｅｙｕｉｄａｒａｔｔｒｔｇｎ
摘要：根据深空通信的特点及需求，ＪＬ实验室提出了性能比常规奇偶校验码更优的ｄｎｉａｉ —ｈｃ）．ＤＣ１．ｅｓｙｐｒｙｃｅｋ码该文提出一种原模图ＬＣｏｔｔＤＰ码的联合优化算法，在不增加编译
ＤＯ：０９９ｊｓｎ０５—２７０１６０Ｉ１．６／．ｓ．５８９．１．．１３ｉ２２００
原模图ＬＤＰＣ码的一种联合优化算法
方毅王琳陈平平肖曼，，，
１．厦门大学通信工程系，福建厦门３１０６０５２．厦门大学电子工程系，福建厦门３１０６０５
码复杂度的前提下能兼顾瀑布区性能，设计出地板区性能更好的码型．理论分析和仿真结果表明，用该算法设计出的新型重复积累码与新型重复一累一积重复码与传统码型（重复积累码和ＡＲ４Ａ码）比，可在高信噪比区域获得显Ｊ相著的编码增益，降低了错误地板．关键词：原模图ＬＤＰＣ；化算法；编码增益；码优误码率；错误地板
ＦＡＮＧ，ＷＡＮＧｎ，ＣＨＥＮｎｇｐｉ，ＸＩＹｉＬｉＰｉ — ｎｇＡＯｎＭｉ
１．ＤｅａｔｎｆＣｍｍｕｉａｉｎＥｎｉｅｒｎ，ａｎＵｉｅｓｔＪＸｉｍｅ６５ＦｊａｒｖｎｅｈｎｐｒｍｅｔｏｏｎｃｔｇｎｅｉｇＸｉｍｅｎｖｒｉａｎ３１０，ｕｉｎＰｏｉｃＣｉａｏｙ０２．ＤｅａｔｎｆＥｅｔｏｉＥｇｎｅｎ，ａｎＵｉｅｓｔ，Ｘｉｍｅ６５ＦｊａｒｖｎｅｈｎｐｒｍｅｔｏｌｒｎｃｎｉｅｒｇＸｉｍｅｎｖｒｉｃｉｙａｎ３１０，ｕｉｎＰｏｉｃ，Ｃｉａ０

移动数字多媒体的原模图LDPC码设计

１引言
Ｇｌｇｒ１６ａａｅ在９２年提出了低密度奇偶校验码（ＤｌＬ．
Ｐｆ，提出后一直没有得到编码界的重视，在１ＤＣ的再发现轰动了整个信道编码领域脚从而开始被，广泛研究，ＤＣ已成为现代信道编码研究的一个主要ＬＰ方向。由于校验矩阵是稀疏的，ＤＣ码的信息传递译码ＬＰ器相对容易实现。是ＬＰ但ＤＣ码的编码复杂性相当高。因此．多研究人员致力于设计更高效的ＬＰ许ＤＣ码［０３１－。Ｇ２６０ＬＰＢ００ＤＣ码的码长达７４３编码器存在一定９，的编码复杂性问题．且没有考虑快速编码算法，增并这
【ｅｏｄ】ｍｂｌｄｇａｍｕｉｄａｐｏｏｒｐＤＣｃｄｓｎｏｉｇａｇｒｈ；Ｇ２６０ｂｔｅｒａｅｐｒｒｎｅＫｙｗｒｓｏｉｉｔｌｌｍｅｉ；ｒｔａｈＬＰｏｅ；ｅｃｄｎｌｏｔｍＢ００；ｉｒｒｒｔｅｆｍａｃｅｉｔｇｉｏｏ
文章编号：０２８９２１０ — ０４０１０ — ６２（００）５００ — ３
移动数字多媒体的原模图ＤＣ码设计母・设・ＬＰ实计用
王铠尧．扬，ｓｏｍ肖ＫｉｅｎＫｉ
（．北京交通大学信息科学研究所，京１０４；２１北００４．韩国光州科学技术院，国光州５０７２韩０－１）

基于原模图的QC-LDPC纠删码的构造

基于原模图的QC-LDPC纠删码的构造为解决网络通信中重传系统产生的时延问题,将前向纠错编码技术应用到删除信道中,并将应用到删除信道的纠错码称为纠删码。

其中基于稀疏矩阵的低密度奇偶校验(LDPC)纠删码具有线性的编译码时间复杂度,且译码阈值逼近删除信道容量的优异性能。

而其中基于准循环结构的QC-LDPC纠删码,因其通过移位寄存器实现的高效编码、低存储量等优势具有更大的研究价值。

本文构造了能够适应信道时变性的具有码率兼容特性的码型结构以及在传输中能够抵抗长突发删除错误的空间耦合码型结构。

具体工作内容如下:基于原模图提出一种能够实现码率兼容的QC-LDPC纠删码的构造方法。

该结构通过对本文给出的满足约束条件的原模图依次添加奇偶校验节点对,从而实现信息位保持不变,码率灵活变换的码率兼容特性。

本文给出原模图添加节点的约束条件,保证了扩展的一系列码字均具有线性最小码距特性和低译码门限。

且相对于传统PEG扩展方法,本文利用平衡不完全区组设计(BIBD)基区组元素按照一定数学规则扩展基矩阵,使得构造的LDPC码具有准循环特性,大大降低了编译码复杂度,更易于硬件实现。

在BEC信道下的仿真结果表明,该码型可以在保持信息位不变时,码率在0.5-0.8之间灵活变化,均具有良好“瀑布”收敛特性且未出现明显误码平层。

基于原模图空间耦合结构提出一种能抵抗长突发删除错误的QC-LDPC纠删码的构造方法。

首先利用空间耦合(SC)结构的特殊对角线结构,通过组块扩展方式构造具有抵抗长突发特性的基矩阵。

在通过BIBD-LDPC码的区块划分,将其位置矢量填充到基矩阵中从而构造出SC-QC-LDPC码。

本文提出构造方法继承了空间耦合结构的逼近香农限的优点,同时准循环结构使其具有较低的编译码复杂度。

在BEC信道下的仿真结果表明,在码率为0.833时,该码的译码阈值与香农限的距离仅为0.024。

此外与基于区块循环移位分解(BCSD)方法构造的QC-LDPC和基于特殊列阵扩展(AD)方法构造的QC-LDPC码比较,在相同码率和相同码长下,本文构造的码字有更大的零覆盖范围,具有更好的抵抗长突发删除错误的性能。