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Estimation of Two-Dimensional Correction Factors for min-sum Decoding of Regular LDPC Code

Wireless Engineering and Technology 2013年第4期4卷 181-187页

作者： Ahmed A. Hamad Department of Electrical Engineering University of Babylon Babel Iraq

In this paper, two-dimensional (2-D) correction scheme is proposed to improve the performance of conventional min-sum (MS) decoding of regular low density parity check codes. The adopted algorithm to obtain the correction factors is simply based on estimating the mean square difference (MSD) between the transmitted codeword and the posteriori information of both bit and check node that produced at the MS decoder. Semi-practical tests using software-defined radio (SDR) and specific code simulations show that the proposed quasi-optimal algorithm provides a comparable error performance as sum-Product (SP) decoding while requiring less complexity.

关键词： LDPC Code sum-Product min-sum 2-D Correction Factors Software-Defined Radio (SDR)

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Implementation of encoder and decoder for LDPC codes based on FPGA

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Journal of Systems Engineering and Electronics 2019年第4期30卷 642-650页

作者： CHENG Kun SHEN Qi LIAO Shengkai PENG Chengzhi Department of Modern Physics University of Science and Technology of ChinaHefei 230026China Shanghai Branch National Laboratory for Physical Sciences at Microscale and Department of Modern PhysicsUniversity of Science and Technology of ChinaHefei 230026China Chinese Academy of Sciences Center for Excellence and Synergetic Innovation Center in Quantum Information and Quantum Physics University of Science and Technology of ChinaShanghai 201315China

This paper proposes a parallel cyclic shift structure of address decoder to realize a high-throughput encoding and decoding method for irregular-quasi-cyclic low-density parity-check(IR-QC-LDPC)codes,with a dual-diagonal parity structure.A normalized min-sum algorithm(NMSA)is employed for *** whole verification of the encoding and decoding algorithm is simulated with Matlab,and the code rates of 5/6 and 2/3 are selected respectively for the initial bit error ratio as 6%and 1.04%.Based on the results of simulation,multi-code rates are compatible with different basis *** the simulated algorithms of encoder and decoder are migrated and implemented on the field programmable gate array(FPGA).The 183.36 Mbps throughput of encoder and the average 27.85 Mbps decoding throughput with the initial bit error ratio 6%are realized based on FPGA.

关键词： low-density parity-check(LDPC) field programmable gate array(FPGA) normalized min-sum algorithm(NMSA).

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Performances of Chaos Coded Modulation Schemes Based on Mod-MAP Mapping and High Dimensional LDPC Based Mod-MAP Mapping with Belief Propagation

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International Journal of Communications, Network and System Sciences 2010年第6期3卷 495-506页

作者： Naim Khodor Jean-pierre Cances Vahid Meghdadi Raymond Quere 不详

In this paper, we propose to generalize the coding schemes first proposed by Kozic &al to high spectral efficient modulation schemes. We study at first Chaos Coded Modulation based on the use of small dimensional modulo-MAP encoding process and we give a solution to study the distance spectrum of such coding schemes to accurately predict their performances. However, the obtained performances are quite poor. To improve them, we use then a high dimensional modulo-MAP mapping process similar to the low-density generator-matrix codes (LDGM) introduced by Kozic &al. The main difference with their work is that we use an encoding and decoding process on GF (2m) which enables to obtain better performances while preserving a quite simple decoding algorithm when we use the Extended min-sum (EMS) algorithm of Declercq &Fossorier.

关键词： Chaos Coded Modulation Expectation Maximization Gaussian or Rayleigh Mixtures Low-Density Parity-Check (LDPC) Low-Density Generator-Matrix (LDGM) Factor Graph Extended min-sum (EMS)

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多模多标准基带处理器的前向纠错码译码实现研究

多模多标准基带处理器的前向纠错码译码实现研究

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作者：申睿复旦大学

学位级别：硕士

本文主要研究了多模多标准通信标准中的两种前向纠错码Turbo码和LDPC码,它们具有最接近香农极限的性能,因而广泛应用于各个通信系统中。本文提出了一种适用于Wimax标准的Turbo码译码器架构。该架构采用了带校正因子的MAX-LOG-MAP算法,... 详细信息

本文主要研究了多模多标准通信标准中的两种前向纠错码Turbo码和LDPC码,它们具有最接近香农极限的性能,因而广泛应用于各个通信系统中。本文提出了一种适用于Wimax标准的Turbo码译码器架构。该架构采用了带校正因子的MAX-LOG-MAP算法,使译码器的误码率达到了10@0.90db。在保证译码性能的前提下,该架构消除了中间变量的冗余,对数据进行了合理的近似,使存储量减少了35%,并且尽可能多的采用了复用的结构,量化后译码器的误码率为10@0.95db,只损失了0.05db。本文实现了Wimax标准中Turbo码译码器,在SIMC0.13um工艺下,芯片面积估计为1.76mm;在时钟频率100MHz,迭代次数8次,6比特量化的条件下,吞吐率为12.4Mbps。本文提出一种基于min-sum算法的可配置的通用的QC-LDPC码译码架构。这种新的架构由于采用了一种特殊的绑定结构和一个可配置的循环移位网络,可以实现多码率变码长的LDPC译码,所以它可以应用在多标准通信系统中。同时,这种新的结构使存储单元的利用率提高了13倍。提出的可配置的数据交换网络可以使存储单元和运算单元之间的连线规则化,大大的降低了连线复杂度。该架构以实现单码率定码长的LDPC译码器的代价实现了多码率变码长的LDPC译码器,可配置的数据交换网络不仅降低了连线复杂度,而且打破了定码长的限制。可以实现多标准LDPC译码融合,即实现码率可配置和码长可伸缩。并且对该结构对应的算法进行仿真和分析,可以满足DTMB和Wimax系统的要求,本文实现了符合中国数字电视地面传输标准DTMB和Wimax标准中LDPC译码器,在SMIC0.18um标准CMOS工艺下,芯片面积约为8mm;在时钟频率50MHz,迭代次数15次,8比特量化的条件下,吞吐率可达91Mbps。

关键词：准循环LDPC码 Turbo码 min-sum MAX-LOG-MAP 多模多标准

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UWB系统中高速LDPC码译码器的实现

UWB系统中高速LDPC码译码器的实现

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作者：刘志贵复旦大学

学位级别：硕士

低密度奇偶校验码(LDPC)是一种性能优异,低误码平台,易于实现高速传输数率的信道编解码。随着人们需求的日益提高与超宽带(UWB)系统高速高性能的应用特性,本文针对LDPC码应用于超宽带系统进行了研究,并提出了一种以硬件实现的各种条件... 详细信息

低密度奇偶校验码(LDPC)是一种性能优异,低误码平台,易于实现高速传输数率的信道编解码。随着人们需求的日益提高与超宽带(UWB)系统高速高性能的应用特性,本文针对LDPC码应用于超宽带系统进行了研究,并提出了一种以硬件实现的各种条件为约束来设计准循环的高性能LDPC校验矩阵,同时结合了层调度算法与min-sum节点更新算法并进行了改进,该算法可用于实现高速率的译码器结构。最后本文实现了部分兼容Wimedia方案信道编码的1/2和3/4码率的LDPC高速译码器,采用0.13um CMOS工艺时可实现的最高数据吞吐率超过1Gbps。最后本文设计了基于随机高斯白噪声产生器的测试系统在Xilinx Vertex5 FPGA上对该译码器进行测试。

关键词：超宽带低密度奇偶校验码层调度 min-sum 校验矩阵

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5GNR系统中的LDPC编译码技术

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广东通信技术 2023年第5期43卷 21-27,35页

作者：钟炜烽农华斌李腾飞广州市无线电监测站深圳无线电检测技术研究院

低密度检验码作为时下最流行的前向纠错码之一,在5G通信系统中占据绝对重要的位置。随机构造的LDPC(Low Density Parity Check Code)虽然具有极佳的性能,但是运算复杂度过高,工业应用价值不高,与之相对比的,准循环构造的LDPC码在性能和... 详细信息

低密度检验码作为时下最流行的前向纠错码之一,在5G通信系统中占据绝对重要的位置。随机构造的LDPC(Low Density Parity Check Code)虽然具有极佳的性能,但是运算复杂度过高,工业应用价值不高,与之相对比的,准循环构造的LDPC码在性能和运算复杂度上做了适度的折衷,保证了LDPC硬件可实现性的同时满足了一定的性能需求,在5G的三大应用场景下都有很好的表现,满足了e MBB(enhanced Mobile Broadband,增强移动宽带)场景下对系统吞吐率和峰值速率的需求、mMTC(massive Machine Type Communications,大规模机器通信)场景下对连接数量的需求以及uRLLC(ultra Reliable Low Latency Communications,超高可靠低时延通信)场景下对端到端时延的需求。为了验证LDPC在5G NR系统中的性能,追踪了5G NR协议内物理层LDPC编译码的流程,包括CRC校验模块、信道编码模块和速率适配模块。也探讨了LDPC译码算法的演变过程,并着重分析了最小和算法的应用和修正。

关键词： LDPC min-sum sum-Product Algorithm QC-LDPC 链实用拜占庭容错算法权重激励机制

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LDPC码低复杂度译码算法研究

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中国民航飞行学院学报 2008年第5期19卷 3-5,19页

作者：傅强徐富兵民航飞行技术与飞行安全科研基地四川广汉618307 国防科学技术大学电子科学与工程学院湖南长沙410073

在描述置信传播(BP)译码算法基础上,研究和分析了两种降低复杂度的译码算法。min-sum算法主要讨论了简化校验节点的消息更新运算,并应用密度进化方法对此算法进行极限性能分析,求出最佳修正参数α以改进译码性能。强制收敛技术致力于减... 详细信息

在描述置信传播(BP)译码算法基础上,研究和分析了两种降低复杂度的译码算法。min-sum算法主要讨论了简化校验节点的消息更新运算,并应用密度进化方法对此算法进行极限性能分析,求出最佳修正参数α以改进译码性能。强制收敛技术致力于减少BP和MSA算法译码过程中"激活"节点的数目,从而降低译码复杂度。AWGN信道仿真结果表明,两种算法在降低译码复杂度的同时,译码性能没有明显降低。

关键词： LDPC码置信传播算法 min-sum 强制收敛密度进化

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