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Lowering the Error Floor of ADMM Penalized Decoder for LDPC Codes

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China Communications 2016年第8期13卷 127-135页

作者： jiao xiaopeng {2. jianjun school of computer{2. and technology Xidian University Xi'an 710071 Shaanxi Province China key laboratory of Information Coding and Transmission Southwest Jiaotong University Chengdu 610031 China

Decoding by alternating direction method of multipliers(ADMM) is a promising linear programming decoder for low-density parity-check(LDPC) codes. In this paper, we propose a two-step scheme to lower the error floor of LDPC codes with ADMM penalized *** the undetected errors that cannot be avoided at the decoder side, we modify the code structure slightly to eliminate low-weight code words. For the detected errors induced by small error-prone structures, we propose a post-processing method for the ADMM penalized decoder. Simulation results show that the error floor can be reduced significantly over three illustrated LDPC codes by the proposed two-step scheme.

关键词： LDPC codes linear programming decoding alternating direction method of multipliers(ADMM) error floor

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基于错误特征的MLC闪存最小和译码算法

系统工程与电子技术 2019年第8期41卷 1887-1895页

作者：张旋慕建君焦晓鹏西安电子科技大学计算机科学与技术学院陕西西安710071 西安理工大学高等技术学院陕西西安710048

由于多级单元(multi-level-cell,MLC)闪存存储信道中随机电报噪声(random telegraph noise,RTN)、数据保持噪声(data retention noise,DRN)和单元间干扰(cell-to-cell interference,CCI)严重影响了MLC闪存阈值电压,从而导致获取的对数似然比(log-likelihood ratio,LLR)不够准确而影响了软判决译码时MLC闪存的低密度校验(low-density parity-check codes,LDPC)码的性能。在深入分析MLC闪存错误特征的基础上,通过利用MLC阈值电压的熵函数计算相邻MLC阈值电压分布的重叠区域来确定存储比特的可靠度,设计了MLC存储比特LLR值的动态更新策略。从而,提出了RTN、DRN和CCI噪声模型下适用于MLC闪存的LDPC码改进的最小和译码算法。仿真结果表明,与传统的LDPC码最小和译码算法相比较,MLC闪存信道下所改进的MLC闪存的LDPC码最小和译码算法具有更好的译码性能与更少的平均迭代次数。

关键词：多级单元随机电报噪声数据保持噪声低密度校验码最小和译码

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切比雪夫距离度量下多重置换码的新构造方法

西安电子科技大学学报 2018年第4期45卷 51-56页

作者：赵鹏慕建君焦晓鹏西安电子科技大学计算机学院陕西西安710071 重庆邮电大学重庆市/信息产业部计算机网络与通信技术重点实验室重庆400065

针对闪存系统出现的"强度有限错误"以及等级调制置换码信息存储率不够高的缺点,通过对具有相同最小距离的多重置换集进行直积运算,提出了切比雪夫距离度量下可纠正这种错误的正则多重置换码的一种简单构造方法.同时,通过对简单正则多重... 详细信息

针对闪存系统出现的"强度有限错误"以及等级调制置换码信息存储率不够高的缺点,通过对具有相同最小距离的多重置换集进行直积运算,提出了切比雪夫距离度量下可纠正这种错误的正则多重置换码的一种简单构造方法.同时,通过对简单正则多重置换码进行投影运算而得到最小距离互不相同的多重置换集,提出了基于多重置换集直积运算的正则多重置换码的一般构造方法.与现有的切比雪夫距离度量下多重置换码构造方法相比较,所提出的基于直积运算的多重置换码构造方法更加直观.通过一些计算实例验证了所提出的正则多重置换码构造方法的正确性.

关键词：等级调制多重置换码强度有限错误切比雪夫距离直积运算

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面向MLC闪存的比特翻转译码算法研究

哈尔滨工程大学学报 2019年第2期40卷 331-337页

作者：张旋慕建君焦晓鹏西安电子科技大学计算机学院陕西西安710071 西安理工大学高等技术学院陕西西安710048

针对寄生耦合电容效应导致闪存相邻多级单元(multi-level-cell,MLC)的阈值电压失真而产生的存储数据错误问题,本文提出了一种适用于MLC闪存系统的改进比特翻转译码算法。在分析MLC闪存发生错误原因的基础上,利用蒙特卡罗仿真方法计算相... 详细信息

针对寄生耦合电容效应导致闪存相邻多级单元(multi-level-cell,MLC)的阈值电压失真而产生的存储数据错误问题,本文提出了一种适用于MLC闪存系统的改进比特翻转译码算法。在分析MLC闪存发生错误原因的基础上,利用蒙特卡罗仿真方法计算相邻MLC闪存阈值电压分布的重叠区域来确定阈值电压对应存储比特的可靠性,借助存储比特的可靠性度量设计了MLC闪存的比特翻转规则。仿真结果表明,耦合强度系数s=1. 8与感知精度分别为p=3和p=4时,相比于原有MLC闪存比特翻转译码算法,所提出MLC闪存比特翻转译码算法的译码性能提升了81%和91%,并且译码的平均迭代次数减少了9. 8%和2.%。

关键词：闪存多级单元单元间干扰蒙特卡罗仿真低密度奇偶校验码比特翻转译码

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极化码串行抵消多比特翻转译码算法

西安电子科技大学学报 2017年第2期44卷 63-68页

作者：李桂萍慕建君焦晓鹏西安电子科技大学计算机学院陕西西安710071

对码字中出现错误位数概率的研究表明,1位错和2.错是影响中短码长极化码译码性能的主要原因.基于译码错误比特的统计分析,提出了一种串行抵消多比特翻转译码算法.与串行抵消单比特翻转译码算法相比,该译码算法能获得更好的性能增益,且... 详细信息

对码字中出现错误位数概率的研究表明,1位错和2.错是影响中短码长极化码译码性能的主要原因.基于译码错误比特的统计分析,提出了一种串行抵消多比特翻转译码算法.与串行抵消单比特翻转译码算法相比,该译码算法能获得更好的性能增益,且码长越短,性能增益越明显.与通过并行搜索多条路径的串行抵消列表译码相比,所提出的算法具有较低空间复杂度,且译码复杂度随信噪比的增加而逐渐减小.仿真结果表明,针对中短码长,该算法在高信噪比下能以较低的平均译码复杂度逼近串行抵消列表译码算法的性能.

关键词：极化码串行抵消译码比特翻转列表译码

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纠单个相邻对换错误置换码构造与编译码方法

西安电子科技大学学报 2023年第3期50卷 105-111页

作者：韩辉慕建君焦晓鹏赵展展西安电子科技大学计算机科学与技术学院陕西西安710071 重庆邮电大学重庆市/信息产业部计算机网络与通信技术重点实验室重庆400065

等级调制方案是一种利用置换表示信息的编码方法,用来高效地写入和存储闪存设备的数据。该方案中,信息由单元电荷值的相对等级表示,而不是由单元电荷绝对值来表示。因此,可以构造置换上的等级调制码来缓解闪存单元的过度编程问题与电荷... 详细信息

等级调制方案是一种利用置换表示信息的编码方法,用来高效地写入和存储闪存设备的数据。该方案中,信息由单元电荷值的相对等级表示,而不是由单元电荷绝对值来表示。因此,可以构造置换上的等级调制码来缓解闪存单元的过度编程问题与电荷泄漏产生的相邻对换错误问题。从而,等级调制方案下的置换码可以提高闪存系统的可靠性。但是,对于多级存储单元的闪存系统,现有的纠单个相邻对换错误的等级调制置换码缺乏有效的编译码算法。为了解决这个问题,通过交织置换符号集的划分块集合上的两个置换码,提出了一种新的Kendallτ距离度量下可纠正单个相邻对换错误置换码的构造方法。然后,借助unranking映射与置换码的交织技术,提出了一种该类置换码的编码算法。同时,利用置换的ranking映射,提出了一种该类置换码的有效译码算法。所提出的置换码具有简单的结构,而且,通过计算实例验证了所提出的置换码构造方法及其编译码算法的有效性。

关键词：等级调制置换码相邻对换错误 Kendallτ距离交织技术

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LDPC码ADMM惩罚译码的早停止方法

西安电子科技大学学报 2018年第5期45卷 43-49页

作者：王彪慕建君焦晓鹏王钟斐西安电子科技大学计算机学院陕西西安710071 宝鸡文理学院数学与信息科学学院陕西宝鸡721013

为了减少低密度校验码译码的平均迭代次数,通过深入分析迭代译码中码字所满足的校验约束个数的变化规律,设计了低密度校验码交替方向乘子法惩罚译码的一种早停止方法.该方法能够在译码的早期阶段检测出错误码字而停止译码,从而节省了不... 详细信息

为了减少低密度校验码译码的平均迭代次数,通过深入分析迭代译码中码字所满足的校验约束个数的变化规律,设计了低密度校验码交替方向乘子法惩罚译码的一种早停止方法.该方法能够在译码的早期阶段检测出错误码字而停止译码,从而节省了不必要的译码迭代.与现有交替方向乘子法惩罚译码的两种停止方法相比较,所提出的早停止方法在低信噪比区域降低了交替方向乘子法惩罚译码的平均迭代次数,而且其译码性能几乎没有损失.

关键词：低密度校验码交替方向乘子法惩罚译码早停止

广义Helberg码纠插入/删除错误的一个简单证明

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西安电子科技大学学报 2020年第6期47卷 158-163页

作者：马国臣焦晓鹏慕建君韩辉郭军军西安电子科技大学计算机科学与技术学院陕西西安710071 西安工业大学计算机学院陕西西安710021

针对广义Helberg码纠错能力的现有证明方法较为复杂的缺点,提出了广义Helberg码能够纠正多个插入/删除错误的一种简单证明方法。通过深入分析广义Helberg码的码字与权重之间內积的单调性,证明了任意两个不同码字与权重之间的內积之差的... 详细信息

针对广义Helberg码纠错能力的现有证明方法较为复杂的缺点,提出了广义Helberg码能够纠正多个插入/删除错误的一种简单证明方法。通过深入分析广义Helberg码的码字与权重之间內积的单调性,证明了任意两个不同码字与权重之间的內积之差的上下界。利用所得到的上下界,简化了广义Helberg码纠错能力的现有证明方法。所给出的简单证明方法有助于对广义Helberg码的理解和进一步深入研究。

关键词：纠错码插入/删除错误 Helberg码广义Helberg码