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作者：郑德猛重庆邮电大学

学位级别：硕士

准循环低密度奇偶校验(Quasi-Cycle Low-Density Parity-Check,QC-LDPC)码存在的错误平层问题一直影响着其在高信噪比区域的纠错性能。随着人们对通信质量要求越来越高,消除QC-LDPC码的错误平层成为了当今编码领域的研究热点与难点。本... 详细信息

准循环低密度奇偶校验(Quasi-Cycle Low-Density Parity-Check,QC-LDPC)码存在的错误平层问题一直影响着其在高信噪比区域的纠错性能。随着人们对通信质量要求越来越高,消除QC-LDPC码的错误平层成为了当今编码领域的研究热点与难点。本文通过码型构造方面对消除错误平层的方法进行深入研究,主要完成的研究工作如下:1.为了解决随机构造在构造码长较长的低错误平层的码型时,编码复杂度较高的问题,提出基于随机构造与结构化构造相结合的混合构造方法,在该方法中加入近似环额外信息度(Approximate Cycle Extrinsic message degree,ACE)算法提升环的连通性,目的是抑制小基本陷阱集的出现,以此达到消除错误平层效果。该方法中的基本矩阵由渐进边增长(Progressive Edge Growth,PEG)构造方法与ACE算法构造而得,然后利用分割移位(Partition and Shift,PS)方法构造出循环移位矩阵并对基本矩阵进行循环扩展,以此得到围长为6的校验矩阵,最后构造了码率为0.5的PEG-ACE-PS(PAP)-QC-LDPC(3024,1512)码。仿真结果表明:随着信噪比的增加,PAP-QC-LDPC(3024,1512)码与对比码型之间的差距将更大,并且其未出现明显的错误平层现象。在对误码率(Bit Error Rate,BER)指标要求严苛的通信系统中,PAP-QC-LDPC(3024,1512)码的优势更大,并且更适用。2.为了解决结构化构造方法构造的低错误平层码型存在码率选择不够灵活的问题,并且进一步降低随机构造方法的编码复杂度,提出一种利用ACE算法与Zig-Zag方法的低错误平层QC-LDPC码构造方法。该方法基本矩阵仍然利用ACE算法与PEG构造方法所构造,利用Zig-Zag方法构造循环移位矩阵,Zig-Zag方法的主要优点是通过简单的代数表达式即可快速构造出循环移位矩阵,并且无需计算机搜索即可完全消除校验矩阵中的四环,降低了对通信系统的硬件内存的要求,然后利用循环移位矩阵对基本矩阵进行循环扩展得到围长为6的校验矩阵,最后构造了码率为0.5的PEG-ACE-Zig-Zag(PAZZ)-QC-LDPC(3024,1512)码,同时通过调整基本矩阵与循环移位矩阵的大小,构造出码率为0.67的PAZZ-QC-LDPC(3024,2016)码。仿真结果表明:在BER=10时,码率为0.5的PAZZ-QC-LDPC(3024,1512)码的编码增益比PEG-ACE(PA)-LDPC(3024,1512)码、PEG-Zig-Zag(PZZ)-QC-LDPC(3024,1512)码和PEG-LDPC(3024,1512)码的编码增益分别提高了0.06dB、0.07dB和0.14dB;码率为0.67的PAZZ-QC-LDPC(3024,2016)码的编码增益比PEG-LDPC(3024,2016)码、PZZ-QC-LDPC(3024,2016)码和PA-LDPC(3024,2016)码的编码增益提高了0.20dB、0.15dB和0.10dB。随着信噪比的增加,PAZZ-QC-LDPC码与对比码型之间的差距将更大,编码增益将会提升更多,并且其未出现明显的错误平层现象。3.为了从根本上消除小基本陷阱集并构造出纠错性能优异的码型,提出一种消除构造过程中小基本陷阱集的改进消除基本陷阱集(Elimination Elementary Trapping Sets,EETS)算法,并基于改进EETS算法与Zig-Zag方法提出一种低错误平层QC-LDPC码构造方法。该方法利用PEG构造方法与改进EETS算法构造出基本矩阵,然后利用Zig-Zag移位系数设计方法构造出循环移位矩阵并对基本矩阵进行循环扩展,以此得到围长为8的校验矩阵,最后构造了码率为0.5的PEG-EETS-Zig-Zag(PEZZ)-QC-LDPC(3024,1512)码。仿真结果表明:在BER=10时,PEZZ-QC-LDPC(3024,1512)码的编码增益比PZZ-QC-LDPC(3024,1512)码和PEG-LDPC(3024,1512)码的编码增益分别提高了0.10dB和0.18dB;在BER=10时,PEZZ-QC-LDPC(3024,1512)码的编码增益比PEG-EETS(PE)-LDPC(3024,1512)码的编码增益提高了0.13dB。随着信噪比增加,构造的PEZZ-QC-LDPC(3024,1512)码与对比码型之间的差距将更大,并且其未出现明显的错误平层现象。

关键词： QC-LDPC码错误平层混合构造方法小基本陷阱集

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斐波那契-卢卡斯序列的Type-Ⅱ QC-LDPC码构造

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华中科技大学学报（自然科学版） 2018年第5期46卷 12-16页

作者：袁建国曾晶郑德猛庞宇重庆邮电大学光通信与网络重点实验室重庆400065 重庆邮电大学光电信息感测与传输技术重庆市重点实验室重庆400065

针对Type-Ⅱ低密度奇偶校验（Type-Ⅱ QC-LDPC）码中存在着权重为2的循环矩阵而容易产生短环,从而影响译码收敛的问题,基于斐波那契-卢卡斯序列提出一种Type-Ⅱ斐波那契-卢卡斯准循环低密度奇偶校验（Type-Ⅱ F-L-QC-LDPC）码的构造方法... 详细信息

针对Type-Ⅱ低密度奇偶校验（Type-Ⅱ QC-LDPC）码中存在着权重为2的循环矩阵而容易产生短环,从而影响译码收敛的问题,基于斐波那契-卢卡斯序列提出一种Type-Ⅱ斐波那契-卢卡斯准循环低密度奇偶校验（Type-Ⅱ F-L-QC-LDPC）码的构造方法.Type-Ⅱ F-L-QC-LDPC与Type-I QC-LDPC码相比不仅增大了码字间最小距离上限,同时还消除了环长为四的环,纠错性能优秀,译码收敛较快,所需存储元素少,计算复杂度低,硬件实现简单.仿真结果表明：当误码率（BER）为1×10-6时,利用该构造方法所构造的码率为0.6的Type-Ⅱ F-L-QC-LDPC（3 650,2 192）码与利用完备循环差集数学思想构造的Type-Ⅱ CDS-QC-LDPC（3 650,2 192）码以及利用Sidon数列数学思想构造的Type-Ⅱ S-QC-LDPC（3 650,2 192）码相比,其净编码增益（NCG）分别提高了约0.21和0.1 d B.且在同样条件下,该方法构造的码率为0.5的码型与Type-Ⅱ CDS-QC-LDPC（3 652,1 826）码相比,NCG提高了约0.2 d B.

关键词： Type-Ⅱ QC-LDPC码斐波那契-卢卡斯数列最小距离环长净编码增益

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疏肝理气活血化瘀汤联合雷贝拉唑治疗上消化道溃疡的临床效果分析

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中文科技期刊数据库（全文版）医药卫生 2023年第12期 73-75页

作者：郑德猛郑德猛中西医结合诊所江苏沭阳223600

本次研究的主要目的是为了评价疏肝理气活血化瘀汤联合雷贝拉唑这种联合疗法应用于上消化道溃疡的治疗中具有哪些临床效果。方法将2022年3月-2023年3月设定为选取时间范围,在这一时间段内选择了60名患有上消化道溃疡的患者,采用随机分... 详细信息

本次研究的主要目的是为了评价疏肝理气活血化瘀汤联合雷贝拉唑这种联合疗法应用于上消化道溃疡的治疗中具有哪些临床效果。方法将2022年3月-2023年3月设定为选取时间范围,在这一时间段内选择了60名患有上消化道溃疡的患者,采用随机分组方式,使所有患者被平均分成两个组。对照组(30名)使用单一的治疗方式,即仅使用雷贝拉唑,观察组(30例)则采用中西医联合治疗方式,即同时使用雷贝拉唑治疗以及疏肝理气活血化瘀汤进行治疗,对两组患者的治疗总有效率和不良反应率进行观察,并对比两组之间的差异。结果观察组的治疗总有效率相比于对照组来说呈现出显著性升高,即对比差异P是低于0.05的;而在不良反应率方面,两组之间未呈现出明显的差异,即P值是大于0.05的。结论疏肝理气活血化瘀汤联合雷贝拉唑治疗上消化道溃疡在提高治疗总有效率方面表现出显著优势,且不增加不良反应的风险。因此,该联合治疗方案在临床实践中具有推广价值。

关键词：疏肝理气活血化瘀汤雷贝拉唑上消化道溃疡

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一种利用大衍数列构造多码率原模图QC-LDPC码的方法

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半导体光电 2018年第3期39卷 389-393页

作者：袁建国郑德猛蹇红刘力塽王晓蓉重庆邮电大学光电信息感测与传输技术重庆市重点实验室重庆400065

针对准循环低密度奇偶校验(Quasi-Cyclic Low-Density Parity-Check,QC-LDPC)码存在码长码率不能灵活选择的问题,提出了一种基于大衍数列构造多码率的原模图QC-LDPC码的新颖方法,该方法利用计算机搜索算法得到原模图基矩阵,然后基于大... 详细信息

针对准循环低密度奇偶校验(Quasi-Cyclic Low-Density Parity-Check,QC-LDPC)码存在码长码率不能灵活选择的问题,提出了一种基于大衍数列构造多码率的原模图QC-LDPC码的新颖方法,该方法利用计算机搜索算法得到原模图基矩阵,然后基于大衍数列的循环移位矩阵对原模图基矩阵进行循环扩展,以此得到校验矩阵。该方法构造的校验矩阵围长至少为6,只需要简单的移位寄存器就可以实现编码,并且具有良好的纠错性能。仿真结果表明,在误码率(Bit Error Rate,BER)为10^(-6)时,所构造的码率为0.5的P-DY-QC-LDPC(4000,2000)码和码率为0.75的P-DY-QC-LDPC(4000,3000)码与同码率近似码长的其他码型相比较,其净编码增益均有一定提高。

关键词：大衍数列原模图 QC-LDPC码 BER

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一种MA准则下改进的OFDM系统自适应比特功率分配算法

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重庆邮电大学学报（自然科学版） 2018年第5期30卷 693-698页

作者：袁建国张芳张锡若汪政权曾晶郑德猛重庆邮电大学光电信息感测与传输技术重庆市重点实验室重庆400065

针对经典贪婪算法(greedy)迭代次数多、运算量大的缺点,提出一种基于边缘自适应(margin adaptive,MA)准则的改进贪婪算法来进行正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)系统的自适应比特功率分配。与贪婪算法相... 详细信息

针对经典贪婪算法(greedy)迭代次数多、运算量大的缺点,提出一种基于边缘自适应(margin adaptive,MA)准则的改进贪婪算法来进行正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)系统的自适应比特功率分配。与贪婪算法相比,改进算法通过预分配和迭代分配两部分来降低算法的计算量。在预分配中改进算法通过引入功率利用率函数,对信道条件好的子信道预先加载一部分比特。然后,在迭代分配的过程中,引用分类排序的思想,用一张表格存储子信道的功率变化情况,从而降低算法的复杂度。仿真结果表明,在相同的仿真环境下,改进算法和Greedy算法的误比特性能几乎一致,但改进算法的运行时间更短。

关键词：正交频分复用系统比特功率分配边缘自适应准则贪婪算法复杂度

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基于Fibonacci-Lucas序列构造大围长QC-LDPC码的方法

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重庆邮电大学学报（自然科学版） 2018年第4期30卷 505-510页

作者：袁建国曾晶袁梦范福卓刘家齐郑德猛重庆邮电大学光通信与网络重点实验室重庆400065

基于斐波那契-卢卡斯序列并结合三角旋转法提出一种围长至少为8的斐波那契-卢卡斯准循环低密度奇偶校验(fibonacci-lucas quasi-cyclic low-density parity-check,F-L-QC-LDPC)码的构造方法。该方法所构造的F-LQC-LDPC码不存在四环和六... 详细信息

基于斐波那契-卢卡斯序列并结合三角旋转法提出一种围长至少为8的斐波那契-卢卡斯准循环低密度奇偶校验(fibonacci-lucas quasi-cyclic low-density parity-check,F-L-QC-LDPC)码的构造方法。该方法所构造的F-LQC-LDPC码不存在四环和六环,计算复杂度低,硬件实现简单且节省硬件存储空间,具有优秀的纠错性能。仿真结果表明,当误码率(bit error rate,BER)为10-6时,该方法所构造的码长为2 700且码率为0.5的码型,相较于基于Fibonacci数列并结合三角旋转法构造的同码长码率的QC-LDPC(2 700,1 352)码,净编码增益(net coding gain,NCG)提高了约1.0 d B,相较于基于卢卡斯数列大围长构造方法构造的QC-LDPC(2 700,1 353)码,NCG提高了约1.6 d B。且同样条件下,该方法构造的码长为2 580且码率为0.5的码型与基于等差数列构造的QC-LDPC(2 580,1 292)码相比,NCG提高了约1.0 d B。

关键词：斐波那契-卢卡斯序列准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码误码率(BER) 净编码增益(NCG)

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一种新颖的低错误平层LDPC码构造方法

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电讯技术 2018年第6期58卷 621-624页

作者：袁建国郑德猛孙乐乐曾晶重庆邮电大学光电信息感测与传输技术重庆市重点实验室重庆400065

针对低密度奇偶校验(LDPC)码在高信噪比区域可能存在错误平层的缺点,提出了一种低错误平层LDPC码的新构造方法。该方法的基本矩阵由渐进边增长(PEG)算法与近似环额外信息度(ACE)算法相结合,目的是提升基本矩阵中环的连通性;然后将基于... 详细信息

针对低密度奇偶校验(LDPC)码在高信噪比区域可能存在错误平层的缺点,提出了一种低错误平层LDPC码的新构造方法。该方法的基本矩阵由渐进边增长(PEG)算法与近似环额外信息度(ACE)算法相结合,目的是提升基本矩阵中环的连通性;然后将基于分割移位(PS)的循环移位系数矩阵对基本矩阵循环扩展,以此构造出校验矩阵。该方法除了能够改善高信噪比区域的错误平层,还具有码长、码率的任意可设性特点。仿真结果表明,PAP-LDPC(3 600,2 700)码在信噪比为4d B以后并未出现明显的错误平层。

关键词： LDPC码错误平层 PEG算法 ACE算法分割移位

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一种基于交错行列消息传递的LDPC码改进译码算法

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半导体光电 2018年第1期39卷 109-112页

作者：袁建国曾磊孙雪敏郑德猛蹇红王晓蓉重庆邮电大学光通信与网络重点实验室重庆400065

为进一步改善低密度奇偶校验(LDPC)码译码算法的纠错性能,并加快其译码的收敛速度,提出一种基于交错行列消息传递的改进译码算法。该算法通过将动态调度策略译码算法中的残差值思想引入到串行调度译码算法中,使得串行调度译码算法在每... 详细信息

为进一步改善低密度奇偶校验(LDPC)码译码算法的纠错性能,并加快其译码的收敛速度,提出一种基于交错行列消息传递的改进译码算法。该算法通过将动态调度策略译码算法中的残差值思想引入到串行调度译码算法中,使得串行调度译码算法在每次迭代进行消息更新前都会进行一次残差值排序的计算,并对其节点消息原有的固定更新顺序进行重新排序。仿真结果表明:在误码率为10-4时,该改进的译码算法相比于行消息传递算法和列消息传递算法有0.25和0.24dB的增益;在误码率为10-5时,相比于交错行列消息传递算法有0.13dB的增益。

关键词：低密度奇偶校验码串行调度消息传递译码算法

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一种利用完备差集构造原模图QC-LDPC码的方法

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半导体光电 2018年第2期39卷 268-271,275页

作者：袁建国郑德猛尚晓娟胡潇月郭乔吴英冬重庆邮电大学光电信息感测与传输技术重庆市重点实验室重庆400065

利用组合数学中的完备差集,对原模图提出了一种新颖的准循环低密度奇偶校验码(Quasi-Cyclic Low-Density Parity-Check,QC-LDPC)扩展方法。该方法能大幅降低编译码的复杂度,所得到的校验矩阵中不存在四环。仿真结果表明:利用该方法构造... 详细信息

利用组合数学中的完备差集,对原模图提出了一种新颖的准循环低密度奇偶校验码(Quasi-Cyclic Low-Density Parity-Check,QC-LDPC)扩展方法。该方法能大幅降低编译码的复杂度,所得到的校验矩阵中不存在四环。仿真结果表明:利用该方法构造出的P-CDS-QC-LDPC(798,399)码,在BER为10-4时,对比基于完备差集构造的同码率CDS-QC-LDPC(1092,546)码,其净编码增益提高约0.24dB。在BER为10-5时,对比基于渐近边增长(Progressive EdgeGrowth,PEG)算法构造的同码率PEG-LDPC(900,450)码,其净编码增益提高约0.15dB。

关键词：完备差集原模图准循环低密度奇偶校验码误码率

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基于等差数列与原模图的QC-LDPC码构造方法

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重庆邮电大学学报（自然科学版） 2019年第5期31卷 649-654页

作者：袁建国孙乐乐范福卓袁梦刘家齐郑德猛曾晶重庆邮电大学光电信息感测与传输技术重庆市重点实验室重庆400065 不详

针对准循环低密度奇偶校验(quasi-cyclic low-density parity-check, QC-LDPC)码循环置换矩阵的移位次数确定问题,提出一种基于等差数列与原模图(arithmetic progression and protograph, APP)构造QC-LDPC码的新方法。该方法通过特殊等差算法得出等差数列,原模图结合该等差数列得到待扩展的基矩阵。该方法所构造的QC-LDPC码可灵活地选择码长和码率,而且其校验矩阵的围长至少为8。使用Matlab搭建了通信系统仿真模型,并在此模型基础上基于该构造方法构造的APP-QC-LDPC(4000,2000)码进行了模拟仿真。仿真结果表明,在相同条件下,当误比特率(bit error rate, BER)为10 -6 时,所构造码率为0.5的APP-QC-LDPC(4000,2000)码相对于基于渐进边增长(progressive edge growth, PEG)算法构造的PEG-QC-LDPC(4000,2000)码、基于等差数列(arithmetic progression, AP)算法构造的AP-QC-LDPC(4000,2000)、基于修饰(masking, M)技术所构造的M-QC-LDPC(4000,2000)码和基于最大公约数(greatest common divisor, GCD)算法所构造的GCD-QC-LDPC(4000,2000)码分别能改善约0.46,0.55,0.9和1.06 dB的净编码增益(net coding gain, NCG),具有较好的纠错性能。

关键词： QC-LDPC码等差数列原模图净编码增益(NCG)

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