非二进制LDPC码的低复杂度X-EMS算法

0 下载量 89 浏览量 更新于2024-08-27 收藏 314KB PDF 举报
"低复杂度X-EMS算法在非二进制LDPC码中的应用" 本文是一篇关于非二进制LDPC(低密度奇偶校验)码的研究论文,主要探讨了低复杂度的X-EMS(扩展最小和)算法。在介绍中,X-EMS算法被重新定义为一种称为M-EMS的简化搜索树算法。同时,文章提出了M-EMS算法的两个变体:T-EMS算法和D-EMS算法。 一、引言 非二进制LDPC码最早由Gallager在1963年提出,它利用模算术进行编码。Davey和MacKay在后续的工作中引入了一类定义在有限域𝔽𝑞上的非二进制LDPC码,即我们常说的 Quarternary LDPC(四元)码,并提出了一种用于解码的和积算法,即Q-ary Sum-Product Algorithm (QSPA)。 二、X-EMS算法及其变体 X-EMS算法家族包括基本的M-EMS算法以及其衍生的T-EMS和D-EMS算法。这些算法旨在降低解码过程中的计算复杂度,同时保持良好的解码性能。通过仿真结果,作者们证明了这三种算法(统称为X-EMS算法),结合因子校正技术,在性能上几乎可以与QSPA相媲美,但计算复杂度显著降低。 三、算法原理 X-EMS算法的核心思想是减少搜索空间,以降低计算量。M-EMS算法通过构建简化搜索树结构来实现这一目标,而T-EMS和D-EMS算法则在此基础上进行了进一步的优化,可能涉及到不同的信息更新策略或搜索路径选择。 四、性能比较与分析 通过对比实验,X-EMS算法家族显示出与QSPA相当的误码率性能,这表明它们在保持高效解码的同时,降低了硬件实现的难度和功耗。因子校正技术的引入进一步提升了算法的性能,帮助算法在接近最优解的同时,减少了计算资源的需求。 五、总结与展望 该研究对非二进制LDPC码的高效解码算法提供了新的视角,X-EMS算法族为实际系统中的应用提供了可能性。未来的研究可能进一步优化这些算法,探索更多降低复杂度的方法,或者将这些算法应用到更广泛的通信和数据存储场景中。 关键词:EMS算法,非二进制LDPC码,Q-ary和积算法(QSPA),简化搜索树算法。