In this article, we introduce a new class of product codes based on convolutional codes, called convolutional product codes. The structure of product codes enables parallel decoding, which can significantly increase decoder speed in practice. The use of convolutional codes in a product code setting makes it possible to use the vast knowledge base for convolutional codes as well as their flexibility in fast parallel decoders. Just as in turbo codes, interleaving turns out to be critical for the performance of convolutional product codes. The practical decoding advantages over serially-concatenated convolutional codes are emphasized.
Digital fountain codes are record-breaking codes for erasure channels. They have many potential applications in both wired and wireless communications. Most existing digital fountain codes operate over binary fields using an iterative belief-propagation (BP) decoding algorithm. In this paper, we propose a new iterative decoding algorithm for both binary and nonbinary fields. The basic form of our proposed algorithm considers both degree-1 and degree-2 check nodes (instead of only degree-1 check nodes as in the original BP decoding scheme), and has linear complexity. Extensive simulation demonstrates that it outperforms the original BP decoding scheme, especially for a small number of source packets. The enhanced form of the proposed algorithm combines the basic form of the algorithm and a guess-based algorithm to further improve the decoding performance. Simulation results demonstrate that it can provide better decoding performance than the guess-based algorithm with fewer guesses, and can achieve decoding performance close to that of the maximum likelihood decoder at a much lower decoding complexity. Last, we show that our nonbinary scheme has the potential to outperform the binary scheme when choosing suitable degree distributions, and furthermore it is insensitive to the size of the Galois field.
In this paper, turbo codes with the DC-free trellis codes based on partition chain as constituent codes are presente. And efficient methods to design the DC-free turbo codes are introduced. An iterative decoding with the MAP algorithm is used for the decoding of the turbo codes designed by various methods. As results of simulations, the presented DC-free turbo codes show better error performances than the DC-free trellis codes.
이 논문은 유클리드 기하학과 Circulant Permutation Matrices에서 병렬 구성을 기반으로 하는 Quasi-cyclic Low-density parity-check (QC-LDPC) 코드의 생성을 위한 하이브리드한 접근방식을 나타낸다. 이 방법으로 생성된 코드는 넓은 둘레(Large Girth)와 저밀도(Low Density)를 가진 규칙적인 코드로 나타내어진다. 시뮬레이션 결과는 이 코드들이 반복 복호(Iterative Decoding)를 통해 좋은 성능을 갖는것과 부호화되지 않은 시스템에서 좋은 코딩 이득을 달성하는 것을 보인다.
In this paper, we present a reliability-based iterative proportionality-logic decoding algorithm for two classes of structured low-density parity-check (LDPC) codes. The main contributions of this paper include: 1) Syndrome messages instead of extrinsic messages are processed and exchanged between variable nodes and check nodes, which can reduce the decoding complexity; 2) a more flexible decision mechanism is developed in which the decision threshold can be self-adjusted during the iterative process. Such decision mechanism is particularly effective for decoding the majority-logic decodable codes; 3) only part of the variable nodes satisfying the pre-designed criterion are involved for the presented algorithm, which is in the proportionality-logic sense and can further reduce the computational complexity. Simulation results show that, when combined with factor correction techniques and appropriate proportionality parameter, the presented algorithm performs well and can achieve fast decoding convergence rate while maintaining relative low decoding complexity, especially for small quantized levels (3-4 bits). The presented algorithm provides a candidate for those application scenarios where the memory load and the energy consumption are extremely constrained.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제10권12호
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pp.5401-5421
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2016
Both low-density parity-check (LDPC) codes and the multiple access technique of spatially coupling data transmission (SCDT) can be expressed in bipartite graphs. To improve the performance of iterative demodulation and decoding for SCDT, a novel joint sparse graph (JSG) with SCDT and LDPC codes is constructed. Based on the JSG, an approach for iterative joint demodulation and decoding by belief propagation (BP) is presented as an exploration of the flooding schedule, and based on BP, density evolution equations are derived to analyze the performance of the iterative receiver. To accelerate the convergence speed and reduce the complexity of joint demodulation and decoding, a novel serial schedule is proposed. Numerical results show that the joint demodulation and decoding for SCDT based on JSG can significantly improve the system's performance, while roughly half of the iterations can be saved by using the proposed serial schedule.
본 논문에서는 반복 복호 과정에서 연판정 정보값들의 변화로 인하여 성능이 개선되는 상황을 분석하기 위하여 사용되는 EXIT(extrinsic information transfer) 차트를 LDPC 부호와 터보 부호에 대하여 생성하는 기법을 소개하고, EXIT 차트 생성과정에서 비트 오류를 제외하였을 경우 나타나는 효과에 대해 살펴보기로 한다. 본 논문에서 제시된 시뮬레이션을 이용한 EXIT 챠트 생성 기법은 매우 간단한 방법으로 반복 복호를 사용하는 오류정정부호의 정보흐름을 파악할 수 있는 효율적인 방법이다. 시뮬레이션 결과 분석을 통하여 비트 오류를 제외할 경우 지나치게 정보량이 높은 구간에서만 EXIT 챠트가 생성된다는 사실을 확인할 수 있었다.
본 논문에서는 체크 노드 분할을 이용한 변형된 반복 복호 방법 [8]을 IEEE 802.16e 표준에서 제시된 low-density parity-check(LDPC) 부호에 적용하여 복호의 수렴 속도 개선을 확인한다 또한 IEEE 802.16e에서 제시된 LDPC 부호에 가장 적합한 체크 노드 분할 방법을 제안한다. 수렴 속도 개선은 반복 횟수를 줄일 수 있다는 의미에서 계산 복잡도를 감소시킬 수 있다. 이러한 체크 노드 분할을 이용한 복호 방법은 복호기의 하드웨어 구현이 병렬 처리 방식으로 구현되기 어려운 시스템에서 효과적인 직렬 처리 방식으로 적용될 수 있다. 제시된 LDPC 부호의 변형된 반복 복호 방법은 무선 통신 시스템 환경의 실제 복호기를 구현하는데 사용될 수 있다.
본 논문에서는 직렬 연접 길쌈 부호와 LDPC 부호를 이용하여 수직자기기록 채널에서의 성능을 조사하였다. 실험과정에서 기록 밀도는 1.7, 2.0, 2.4, 2.8 일 때를 각각 실험하였다. 직렬 연접 길쌈 부호는 LDPC 부호보다 복호기의 구현 복잡도가 더 낮다. 직렬 연접 부호는 순환 구조적 길쌈 부호의 부호기와 복호기, 그리고 프리코더와 인터리버로 이루어져 있다. 본 실험에서 직렬 연접 길쌈 부호의 복호 알고리즘은 메시지 전달 알고리즘을 이용하였으며, LDPC 부호의 복호 알고리즘은 Sum Product 알고리즘을 이용하였다. 신호 검출기와 오류정정부호 사이에 반복 복호 기법을 적용한 터보등화기 기법을 적용하였고, 기록 밀도가 높아짐에 따라 직렬 연접 길쌈 부호가 LDPC 부호 보다 더 효율 적인 것을 보였다.
In this paper, it proposes the efficient iterative decoding stop criterion using the variance value of LLR. It is verifying that the proposal iterative de-coding stop criterion can be reduced the average iterative decoding number. The proposal algorithm md hardware synthesize to use the Synopsys Tool, performance validations perform through the ModelSim.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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