Quantized Iterative Message Passing Decoders with Low Error Floor for LDPC Codes
在LDPC码及其基于图的迭代消息传递（MP）解码器中观察到的错误平层现象通常归因于在代码的Tanner图表示中存在易错子结构-各种称为近码字、捕获集、吸收集或伪码字。已经提出了许多方法来通过设计具有更少这样的子结构的新LDPC码或通过修改解码算法来降低错误平层。使用迭代MP解码在理想化的陷阱集的情况下的理论分析，我们表明，在文献中观察到的错误楼层的贡献者可能是不精确的实现解码算法，特别是，消息的量化规则。然后，我们提出了一种新的量化方法-（q +1）位准均匀量化-有效地增加了消息的动态范围，从而克服了传统的量化方案的限制。最后，我们使用准均匀量化器解码几个LDPC码，遭受高错误地板与传统的定点解码器实现。性能仿真结果提供的证据表明，所提出的量化方案可以，对于各种各样的代码，显着降低错误平层，在解码器的复杂性增加最小。
2013-09-09 cs.IT math.IT
Enhancing the Error Correction of Finite Alphabet Iterative Decoders via Adaptive Decimation
LDPC码的有限字母表迭代译码器（FAID）最近被证明能够在二进制对称信道（BSC）上的错误平层区域中超过置信传播（BP）译码器。最近，针对FAID提出了涉及在解码期间固定某些比特的值的抽取技术，以便使它们更易于分析，同时保持它们的良好性能。在本文中，我们展示了如何抽取可以自适应地使用，以进一步提高FAID的保证纠错能力，已经很好的一个给定的代码。提出的新的自适应抽取方案略微增加了复杂度，但可以显着提高特定FAID的错误平层性能的斜率。我们描述的自适应抽取方案，特别是7级FAID传播只有3位的消息，并提供列重三个代码的数值结果。分析表明，新解码器的失败与代码的停止集有关。
2012-07-19 cs.IT math.IT
Analysis and Design of Finite Alphabet Iterative Decoders Robust to Faulty Hardware
本文讨论的问题，设计LDPC解码器的鲁棒性的瞬态错误所引入的故障硬件。我们假设故障硬件在消息传递更新过程中引入错误，我们提出了一个通用的框架来定义消息更新故障函数。在这个框架内，我们定义了对称条件的故障功能，并推导出两个简单的误差模型中使用的分析。通过这种分析，我们提出了一种新的解释功能密度演化阈值先前介绍，并显示其局限性的情况下，高度不可靠的硬件。然而，我们表明，在限制解码器噪声条件下，功能阈值可以用来预测故障硬件下FAID的收敛行为。特别是，我们揭示了鲁棒性和非鲁棒性FAID的存在，并提出了一个框架的鲁棒解码器的设计。最后，我们用蒙特卡罗模拟说明了有限长码的鲁棒和非鲁棒译码器的行为。
2014-10-08 cs.IT math.IT
Linear Time Iterative Decoders for Hypergraph-Product and Lifted-Product Codes
本文分析了超图积码和提升积码因稳定子诱导与经典陷阱集导致的译码失败，设计了规避这两类陷阱集的迭代译码器，并行运行显著降低了错误平底区域的逻辑错误率。
2025-04-02 cs.IT math.IT quant-ph
On the Total-Power Capacity of Regular-LDPC Codes with Iterative Message-Passing Decoders
基于最近推导出的VLSI解码器编码通信的总（发送+解码）功率的基本限制，本文研究了在AWGN信道上通信所需的最小总功率的标度行为，作为目标比特错误概率趋于零。我们专注于正则LDPC码和迭代消息传递解码器。我们分析缩放行为下的两个VLSI复杂度模型的解码。一个模型抽象处理元件中消耗的功率（“节点模型”），而另一个模型抽象连接处理元件的导线中消耗的功率（“导线模型”）。我们证明了一个编码策略，使用常规的LDPC码与Gallager-B解码节点模型下的总功率实现了顺序最优缩放。然而，我们也证明了常规LDPC码和迭代消息传递解码器不能满足现有的基本限制线模型下的总功率。此外，如果每比特的发射能量是有界的，则总功率以比未编码传输更差的速率增长。补充我们的理论结果，我们开发了详细的物理模型的解码实现后的布局电路模拟。我们的理论和数值结果表明，接近总功率的基本限制，需要增加的复杂性的代码设计和相应的解码算法的通信距离的增加或错误概率降低。
2015-11-18 cs.IT math.IT
Iterative LDPC decoding using neighborhood reliabilities
在本文中，我们研究了二分图的节点的处理顺序的影响，对性能的迭代消息传递解码。为此，我们引入了图的节点的邻域可靠度的概念。节点的可靠性计算在每次迭代，然后被用来获得一个串行或串行/并行调度内的处理顺序。其基本思想是通过首先处理最可靠的数据，在处理不太可靠的数据之前增强解码器。利用邻域可靠性，LDPC码的最小和译码器的性能接近和积译码器。
2007-01-15 cs.IT math.IT
Iterative Joint Detection of Kalman Filter and Channel Decoder for Sensor-to-Controller Link in Wireless Networked Control Systems
本文提出了一种基于卡尔曼滤波与信道解码器的迭代联合检测算法，利用先验信息提升无线网络化控制系统中控制与通信的性能。
2025-12-18 cs.IT cs.SY eess.SY
Performance of LDPC Codes Under Faulty Iterative Decoding
从传统的通信理论出发，解码算法被假定为执行没有错误，在这里被认为是一个系统中的噪声干扰计算设备和通信信道。本文通过研究噪声对低密度奇偶校验码标准迭代译码器的影响，研究了用噪声电路处理噪声信号的局限性。集中在其平均值的解码性能时，噪声被引入到消息传递和本地计算。导出了简单故障迭代译码器的密度演化方程。在一个模型中，计算非线性估计阈值表明，性能随着解码器噪声的增加而平滑地下降，但任意小的错误概率是不可实现的。在另一个系统模型中，错误的概率可以被驱动为零;解码阈值再次随着解码器噪声而平滑地降低。作为该方法的一个应用，给出了由不可靠元件构成的可靠存储系统的可重构性结果。
2010-05-28 cs.IT math.IT
On the Asymptotic Performance of Bit-Wise Decoders for Coded Modulation
研究了高斯平坦衰落信道下编码调制的两种译码器结构：最大似然码元译码器和基于比特交织编码调制范式的（次优）比特译码器。我们考虑一个16进制正交幅度星座标记的灰色标签。它示出的成对错误概率方面的渐近损失，对于任何两个码字所造成的逐位解码器，是有界的1.25 dB。分析还表明，对于高斯信道的渐近损失是零的线性码，包括所有的速率1/2卷积码的范围很广。
2013-06-17 cs.IT math.IT
Fixed Point Realization of Iterative LR-Aided Soft MIMO Decoding Algorithm
为了提供高数据率，多输入多输出（MIMO）系统已经得到广泛的赞誉。最近，已经提出了格约简（LR）辅助检测器，以实现低复杂度的最大似然（ML）性能。本文提出了一种基于迭代软判决的LR辅助K-best译码器的不动点设计，降低了现有球形译码器的复杂度。提出了一种基于仿真的字长优化方法，用于K-best译码器的物理实现。仿真结果表明，对于不同调制方式的8 × 8 MIMO系统，16 bit精度的定点结果可以使出错率（BER）下降保持在0.3 dB以内。
2015-03-31 cs.IT math.IT
Iterative Detection for Compressive Sensing:Turbo CS
我们认为压缩感知作为信号传输的信源编码方法。我们级联的卷积编码系统与1位压缩感知，以获得一个串行级联系统模型稀疏信号传输在AWGN信道。建议的源/信道解码器，我们称之为涡轮CS，是强大的对信道噪声和其信号重建性能在接收机通过迭代大大增加。我们显示12 dB的改善与6个涡轮CS迭代相比，非迭代级联源/信道解码器。
2014-03-13 cs.IT math.IT
Threshold Selection for Iterative Decoding of $(v,w)$-regular Binary Codes
本研究针对$(v,w)$-正则二进制码的迭代比特翻转译码，提出基于闭式模型的阈值确定准则，并引入新模型改进伴随式权重分布拟合与译码失败率估计。
2025-01-23 cs.CR cs.IT math.IT
Iterative decoding of Generalized Parallel Concatenated Block codes using cyclic permutations
迭代解码技术由于其性能和在大多数通信系统中的应用而得到普及。在本文中，我们提出了一个新的应用，我们的迭代译码器上的GPCB（广义并行级联分组码），使用循环置换。我们介绍了一个新的变种的组件解码器。经过大量的仿真，所得到的结果是非常有前途的几个现有的方法相比。我们评估各种参数的影响分量码，交织器的大小，块的大小，和迭代次数。得到了三个有趣的结果，第一个是，在BER（位出错率）的新的组成解码器的性能是相对相似的原始之一。其次，我们的涡轮解码优于其他涡轮解码器的一些线性分组码。第三，所提出的GPCB-BCH（75，51）的迭代译码距离其香农限约2.1dB。
2012-11-13 cs.DS cs.IT math.IT
Block Markov Superposition Transmission of BCH Codes with Iterative Erasures-and-Errors Decoders
本文提出了一种BCH码的块马尔可夫叠加传输（BMST-BCH），它可以构造成具有很低的错误平层。为了降低实现的复杂度，我们设计了一个低复杂度的迭代滑动窗口解码算法，其中只有二进制和/或擦除消息处理和处理单元之间的交换。错误平层可以通过基因辅助下界来预测，而瀑布性能可以通过密度演化方法来分析。为了评估所构造的BMST-BCH码在非常低的比特出错率（BER）区域的错误平层，我们提出了一种快速的模拟方法。数值结果表明，在目标误码率为$10^{-15}$的情况下，对具有$25\%$开销的BMST-BCH码进行硬判决译码可以获得$10.55$ dB的净编码增益（NCG）.此外，软判决解码可以产生$10.74$ dB的NCG。BMST-BCH码的构造是灵活的，可以在所有感兴趣的开销下权衡延迟与性能，并且可以作为有吸引力的候选者在光传送网络中找到应用。
2017-08-21 cs.IT math.IT
Iterative Turbo Receiver for LDPC-Coded MIMO Systems Based on Semi-definite Relaxation
在这项工作中，我们开发了一种新的迭代Turbo接收机的LDPC编码的多天线系统的基础上半定松弛（SDR）。对于经典的Turbo接收机，前向纠错（FEC）码仅在解码器处使用。尽管如此，通过在检测阶段利用FEC码，我们提出的SDR检测器可以输出外部信息，大大提高了解码器的可靠性。我们还提出了一个简化的SDR涡轮接收机，解决每个码字，而不是解决多个SDR问题的迭代涡轮处理中的一个SDR问题。该方案显著降低了软件无线电Turbo接收机的时间复杂度，而误码性能保持与以前相似。事实上，我们的简化方案是通用的，在这个意义上，它是适用于任何基于列表的迭代接收器。
2018-08-20 cs.IT math.IT
Iterative Reed-Muller Decoding
Reed-Muller（RM）码以其在短块长度体制中的良好的最大似然（ML）性能而闻名。尽管是最古老的一类信道码，寻找一个低复杂度的软输入解码方案仍然是一个悬而未决的问题。在这项工作中，我们提出了一个置信传播（BP）的RM码解码架构的基础上，其丰富的自同构群。解码算法可以被看作是使用极性BP作为组成解码器的多基置信传播（MBBP）的推广。我们提供了广泛的错误率性能模拟和比较我们的结果，现有的解码方案。我们报告了RM（3，7）码的近ML性能（例如，0.05 dB远离$10^{-4}$的BLER处的ML界限）。据我们所知，我们提出的解码器实现了迄今为止所有迭代RM解码器的最佳性能。
2021-07-27 cs.IT math.IT
Iterative Gradient Descent Decoding for Real Number LDPC Codes
本文提出梯度下降符号更新（GDSU）译码器，用于实数LDPC码，在IEEE 802.11标准的1/2和2/3码率下优于GDBF译码器，3/4码率下性能相近。
2024-11-25 cs.IT math.IT
ICL-SEC: Iterative Cross-Layer Semantic Error Correction
The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学）
本文提出ICL-SEC框架，通过闭合物理层信道解码器与应用层语义解码器的循环，结合迭代解码与语义校正，其确认先验更新规则可大幅降低误码率，性能优于传统及非迭代方案。
2026-09-22 cs.IT cs.NI math.IT
An Iterative BP-CNN Architecture for Channel Decoding
受深度学习最新进展的启发，我们提出了一种新的迭代BP-CNN架构，用于相关噪声下的信道解码。该架构将训练的卷积神经网络（CNN）与标准置信传播（BP）解码器连接在一起。标准BP解码器用于估计编码比特，随后是CNN以去除BP解码器的估计误差并获得信道噪声的更准确估计。BP和CNN之间的迭代将逐渐提高解码SNR，从而导致更好的解码性能。为了训练性能良好的CNN模型，我们定义了一个新的损失函数，它不仅涉及噪声估计的准确性，而且还涉及估计误差的正态性检验，即，以测量估计误差遵循高斯分布的可能性。与使用标准二次损失函数相比，将正态性检验引入到CNN训练中形成了残余噪声分布，并进一步降低了迭代解码的BER。我们进行了大量的实验来分析和验证所提出的框架。迭代BP-CNN解码器具有更好的BER性能和更低的复杂度，适合并行实现，不依赖于任何特定的信道模型或编码方法，并且对训练失配具有鲁棒性。所有这些特点使它成为一个很好的候选解码现代信道码。
2017-07-18 cs.IT math.IT stat.ML
An Iterative Joint Linear-Programming Decoding of LDPC Codes and Finite-State Channels
在本文中，我们介绍了一个有效的迭代求解器的联合线性规划（LP）译码的低密度奇偶校验（LDPC）码和有限状态信道（FSC）。特别是，我们扩展的迭代近似LP解码的方法，提出了Vontobel和Koetter和探索Burshtein，这个问题。利用联合译码LP的双域结构，得到了一种收敛的迭代算法，其结构类似于基于BCJR的Turbo均衡（TE）。结果是联合迭代解码器，其复杂度类似于TE，但其性能类似于联合LP解码。该解码器的主要优点是，它似乎提供了联合LP解码的可预测性和TE的计算复杂性的优越性能。
2011-02-09 cs.IT math.IT
The MMI Decoder is Asymptotically Optimal for the Typical Random Code and for the Expurgated Code
我们提供了两个结果有关的最大互信息（MMI）解码器的最优性。首先，我们证明了典型随机码在最佳最大似然（ML）译码器和MMI译码器下的误差指数相等。作为这一结果的推论，我们还表明，删除码的错误指数下ML和MMI解码器是相等的。这些结果加强了Csiszár和Körner的著名结果，根据该结果，这些解码器实现相等的随机编码误差指数，因为典型的随机码和删除码的误差指数严格高于随机编码误差指数，至少在低编码速率下。虽然MMI解码器在随机编码误差指数意义上的通用最优性很容易通过交换信道噪声上的期望值和系综上的期望值来证明，但是当涉及到典型的和删减的指数时，这种交换不再能够被执行。因此，MMI解码器的通用最优性的证明必须是完全不同的，并且证明是高度非平凡的。
2020-07-23 cs.IT math.IT
A novel soft-aided bit-marking decoder for product codes
本文提出了一种新的乘积码软辅助硬判决译码器，该译码器通过在每次译码迭代中更新可靠性来进行比特标记。增益高达0.8 dB与标准的迭代有界距离解码和高达0.3 dB与我们以前提出的比特标记解码器进行了演示。
2019-06-24 cs.IT eess.SP math.IT
Maxwell Construction: The Hidden Bridge between Iterative and Maximum a Posteriori Decoding
置信传播和最大后验译码之间存在着一种基本的联系。解码算法，我们称之为麦克斯韦解码器，介绍，并提供了一个建设性的描述这种关系。无论是算法本身还是对新解码器的分析，都让人想起热力学中的麦克斯韦构造。本文详细研究的情况下，传输的二进制擦除通道，而扩展到一般的二进制无记忆通道中讨论的配套文件。
2005-06-21 cond-mat.dis-nn cs.IT math.IT
Iterative decoding of short BCH codes and its post-processing
本文针对短BCH码迭代译码，提出启发式优化奇偶校验矩阵、融合三种随机置换加速归一化最小和译码收敛，并结合神经网络辅助有序统计译码后处理，在性能、时延与复杂度间取得良好平衡。
2024-11-21 cs.IT math.IT
Iterative Decoding of Trellis-Constrained Codes inspired by Amplitude Amplification (Preliminary Version)
我们提出了一个解码器的网格约束码，超类的Turbo码和LDPC码。受量子计算振幅放大的启发，我们试图放大最可能的码字的相对可能性，直到它从所有其他码字中脱颖而出。
2019-10-28 cs.IT math.IT
EXIT Chart Analysis of Turbo Compressed Sensing Using Message Passing De-Quantization
我们提出了一种迭代解码方法，我们称之为涡轮CS，级联源信道编码的稀疏信号的接收通过AWGN信道传输。turbo-CS编码器应用1比特压缩感测作为与卷积信道编码器串联的源编码器。在Turbo CS译码器中，提出了一种迭代的信源信道联合译码方法来重构信号。我们分析，第一次，涡轮CS解码器的收敛性，通过确定一个退出图的组成解码器。我们修改译码器的软输出以改善Turbo CS译码器的信号重建性能。对于10 dB的固定信号重构性能RSNR，我们在6次迭代后实现了超过5 dB的信道SNR改善。或者，对于-1 dB的固定SNR，我们实现了RSNR的10 dB改善。
2015-05-03 cs.IT math.IT
Belief Propagation List Decoding of Polar Codes
我们提出了一种置信传播列表（BPL）解码器，其性能与极化码的连续消除列表（SCL）解码器相当，对于足够大的列表大小$L$，SCL解码器已经实现了极化码的最大似然（ML）界。该解码器由多个基于不同排列的极化码因子图的并行独立置信传播（BP）解码器组成。生成可能发送的码字的列表，并且挑选在欧几里德距离方面最接近接收到的矢量的码字。据我们所知，所提出的BPL解码器提供了迄今为止已知的迭代解码下的普通极化码的最佳性能。所提出的算法不需要极化码结构本身的任何改变，从而使BPL成为SCL解码器的替代方案，配备有软输出能力，例如，迭代检测和解码以进一步提高性能。进一步的好处是与SCL解码器相比更低的解码延迟以及高吞吐量实现的可能性。此外，我们表明，冻结位位置的不同的选择策略，可以进一步提高所提出的解码器的错误率性能。
2018-06-27 cs.IT math.IT
Iterative Semantic Decoding for Short Block Codes
The University of Sydney（悉尼大学）
针对带噪无线信道的自然语言文本传输，本文提出含信道解码器、语言模型及解交织器的迭代语义接收机，在SNLI语料库AWGN信道仿真中，其BLER较传统短分组编码提升约1.5 dB，且SNR超1.0 dB时BLEU、ROUGE均超99%。
2026-09-04 cs.IT math.IT
Estimating the Decoding Failure Rate of Binary Regular Codes Using Iterative Decoding
Politecnico di Milano（米兰理工大学）
提出了一种用于估计二进制正则码解码失败率的新技术，适用于密码学应用，能显著提升安全性和减少密文大小。
2026-01-29 cs.CR cs.IT math.IT
Soft Syndrome Decoding of Quantum LDPC Codes for Joint Correction of Data and Syndrome Errors
量子错误主要使用伴随式信息的测量来检测和校正，伴随式信息本身在实际错误校正实现中是不可靠的步骤。通常，这种故障或噪声综合征测量被建模为以某种概率翻转的二进制测量结果。然而，测量的校正子实际上是在校正子提取的物理实现中获得的连续电压或电流值的离散化值。在本文中，我们使用这种“软”或模拟信息，而无需传统的离散化步骤，有利于量子低密度奇偶校验（QLDPC）码的解码迭代解码器。基于综合征的迭代置信传播解码器被修改为利用综合征软信息来同时成功地校正数据和综合征错误，而无需重复测量。我们证明了在我们改进的解码器中从综合征中提取软信息的优点，不仅在准循环提升积QLDPC码族的阈值和逻辑错误率的比较方面，而且在迭代解码器的更快收敛方面。特别是，新的BP解码器与噪声综合征表现良好的理想综合征下的标准BP解码器。
2022-05-04 cs.IT math.IT quant-ph
Asymptotics of Fingerprinting and Group Testing: Capacity-Achieving Log-Likelihood Decoders
我们研究了指纹识别和组测试的大联盟渐进性，并推导出可证明实现许多所考虑模型的容量的显式解码器。我们这样做的简单解码器（快，但次优）和联合解码器（慢，但最优），以及知情和不知情的设置。对于指纹识别，我们表明，如果海盗的战略是已知的，奈曼-皮尔逊为基础的对数似然解码器可证明实现的能力，无论战略。进一步证明了该解码器是一个通用的解码器，能够处理任意攻击，并实现了无信息容量。这个通用的解码器被证明是密切相关的拉格朗日优化解码器Oosterwijk等人。和莫林的经验互信息解码器。联合解码器也提出了，我们猜想，这些也实现了相应的联合能力。对于组测试，经典模型的简单解码器被证明是更有效的比陈等人。它可证明实现简单的组测试容量。对于此模型的推广，如嘈杂的组测试，得到的简单的解码器也实现了相应的简单的能力。
2014-04-09 cs.CR cs.IT math.IT
Spatially-Coupled Binary MacKay-Neal Codes for Channels with Non-Binary Inputs and Affine Subspace Outputs
本文研究了在$2^m$ -ary输入$\underline{x}\in \mathbb{F}_2^m$和输出$\underline{y}=\underline{x}+\underline{z}\in \mathbb{F}_2^m$的信道下的LDPC码.接收机知道子空间$V\subset \mathbb{F}_2^m$，从该子空间中均匀地选择$\underline{z}=\underline{y}-\underline{x}$。或者等效地，接收机接收$\underline{x}$所在的仿射子空间$\underline{y}-V$。我们考虑一个联合迭代译码器，包括信道检测器和LDPC译码器。本文中考虑的解码系统可以被看作是在非二进制调制信号输入上的联合迭代解码器的简化模型，$2^m$ -QAM。我们通过密度演化来评估二进制空间耦合MacKay-Neal码的性能。通过增加$m$，迭代解码阈值严重退化。类似EXIT的函数曲线计算表明，这种退化是由摆动引起的，可以通过增加随机窗口大小来减轻。由此产生的迭代解码阈值非常接近香农极限。
2012-05-20 cs.IT math.IT
Moderate-Density Parity-Check Codes
本文提出了一种新的短到中等块长度的线性纠错码，称为中等密度奇偶检验（MDPC）码。所呈现的码的奇偶检验矩阵的1的数目通常高于低密度奇偶检验（LDPC）码的奇偶检验矩阵的1的数目。但仍低于经典分组码的奇偶检验矩阵。提出的MDPC码是循环的，并通过使用分圆陪集构造幂等元来设计。构造简单，并且允许找到具有良好最小距离的短块长度、高速率码。受最近一些经典分组码中使用的迭代软输入软输出（SISO）解码器的启发，我们提出了一种低复杂度，高效的迭代解码器，称为自动分集（AD）解码器。AD译码器是在置信传播（BP）译码器的基础上，利用所构造循环码的自同构群的基本性质。
2009-11-17 cs.IT math.IT
An Adaptive Successive Cancellation List Decoder for Polar Codes with Cyclic Redundancy Check
在这封信中，我们提出了一个自适应SC（连续取消）列表解码器的极性码与CRC。这种自适应SC列表解码器迭代地增加列表大小，直到解码器输出包含至少一个可以通过CRC的生存路径。仿真结果表明，自适应SC列表解码器提供了显着的复杂度降低。我们还证明了由我们提出的具有非常大的列表大小的自适应SC列表解码器解码的具有24比特CRC的极化码（2048，1024）可以在Eb/No=1.1dB处实现帧出错率FER=0.001，这与在该块长度处的信息理论极限相差约0.2dB。
2012-08-15 cs.IT math.IT
Finite-Dimensional Bounds on Zm and Binary LDPC Codes with Belief Propagation Decoders
本文重点研究了Zm码和二进制低密度奇偶校验码（LDPC）的可译码门限的有限维上下界，假设在无记忆信道上进行置信传播译码.一个具体的框架，承认系统搜索新的界限。两个噪声措施被认为是：巴塔查里亚噪声参数和软比特值的最大后验概率（MAP）解码器上的未编码信道。对于Zm LDPC码，针对m元输入/输出信道，推导了一个迭代的m维界，给出了Zm LDPC码稳定性的充分条件，并给出了相应的必要稳定性条件.编码调制和非等概率分布码字的代码的应用也进行了讨论。对于二进制码，对称信道提供了两个新的下界，包括二维迭代界和一维非迭代界，其中后者是最好的已知的二进制对称信道（BSC）是紧的界，是一个严格的改进，由信道退化参数导出的界。通过采用反向信道的角度来看，可解码的巴塔查里亚噪声参数的上限和下限推导出非对称信道，这与对称信道的现有界。
2006-10-10 cs.IT math.IT
Coded DS-CDMA Systems with Iterative Channel Estimation and no Pilot Symbols
在本文中，我们描述了直接序列码分多址（DS-CDMA）系统与四相移键控，其中信道估计，相干解调和解码迭代进行，而不使用任何训练或导频符号。针对采用非规则重复累积码的DS-CDMA系统，提出了一种基于期望最大化的信道估计算法，该算法能够估计出在干扰和热噪声共同作用下的衰落幅度、相位和干扰功率谱密度（PSD）。在从接收的符号获得衰落幅度、相位和干扰PSD的初始估计之后，通过使用来自信道解码器的软反馈来迭代地更新这些参数的后续值。更新后的估计与接收到的符号相结合，并迭代地传递给解码器。导频符号的消除简化了系统设计，并且允许增强的信息吞吐量、改进的比特出错率或更高的频谱效率。干扰功率谱估计使DS-CDMA系统能够有效地抑制干扰。
2010-08-19 cs.IT math.IT
Iterative Gaussian Approximation for Random Spreading Unsourced Random Access
Purple Mountain Laboratories（紫金山实验室）
本文提出了一种通用的RS-URA类别的迭代高斯近似解码器，通过迭代软信息提升解码性能，仅需少量迭代即可收敛，验证了其在性能和鲁棒性上的有效性。
2025-12-24 cs.IT math.IT
Pseudocodewords of quantum, quasi-cyclic, and spatially-coupled LDPC codes: a fundamental cone perspective
Mahidol University（玛希隆大学）；Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学）
本文从基础锥体视角研究量子、准循环和空间耦合LDPC码的伪码字，分析其在不同解码算法下的结构特性。
2025-12-02 cs.IT math.IT
On the Multi-Weight Shift-Sum Iterative Decoding of Short BCH Codes
Zhengzhou University（郑州大学）；Sun Yat-sen University（中山大学）；Southern Marine Science and Engineering Guangdong Laboratory (Zhuhai)（南方海洋科学与工程广东省实验室（珠海））；Middle East Technical University（中东技术大学）；École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）；Skolkovo Institute of Science and Technology (Skoltech)（斯科尔科沃科学技术研究所）
本文针对短BCH码的译码问题，扩展对偶码字移位和译码的分量计数机制，引入归一化计数规则，开发两类迭代纠错译码器，其性能优于现有最小重量移位和基线。
2026-10-14 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Decoding of LDPC Codes and Finite-State Channels via Linear-Programming
研究了有限状态信道（FSC）和低密度奇偶校验（LDPC）码的联合译码问题。在第一部分中，线性规划（LP）译码器的二进制线性码扩展到JD的二进制输入FSC。特别是，我们提供了一个严格的定义LP联合解码伪码字（JD-PCW），使AWGN中的码字和JD-PCW之间的成对错误概率的评估。这自然会导致解码器故障概率的可证明上限。如果信道是有限状态符号间干扰信道，则联合LP解码器也具有最大似然（ML）证书属性，并且所有整数值解都是码字。在这种情况下，相对于ML解码的性能损失可以完全由分数值JD-PCW来解释。在得到这些结果之后，我们发现一些元素与Flanagan在LP接收机上的早期工作是等价的。在第二部分中，我们为第一部分中讨论的联合LP解码器开发了一个有效的迭代求解器。特别是，我们扩展的迭代近似LP解码的方法，提出了由Vontobel和Koetter和Burshtein分析，这个问题。利用JD-LP的双域结构，我们得到了一个收敛的迭代联合LP译码算法，其结构类似于基于BCJR的Turbo均衡（TE）。其结果是一个联合迭代解码器，其每次迭代的复杂度是类似的TE，但其性能是类似的联合LP解码。该解码器的主要优点是，它似乎提供了联合LP解码的可预测性和TE的计算复杂性的优越性能。一个预期的应用是磁存储编码，其中所需的块出错率极低，系统性能难以通过仿真验证。
2011-07-27 cs.IT math.IT
Belief Propagation Decoding of Polar Codes on Permuted Factor Graphs
我们证明了极化码的迭代置信传播（BP）解码的性能可以通过在不同的仔细选择的因子图实现上进行解码来增强。利用基因辅助停止条件，它可以实现连续消除列表（SCL）解码性能，这已经被证明可以实现最大似然（ML）界，只要列表大小足够大。所提出的解码器基于在解码期间具有随机排列的级的极化码因子图的不同实现。另外，提出了一种可视化极化码因子图的不同方式，便于分析底层因子图和比较不同的图排列。在我们提出的解码器中，高速率循环冗余校验（CRC）码与极化码级联并用作迭代停止准则（即，genie）甚至优于普通极化码的SCL解码器（没有CRC辅助）。尽管我们的基于置换因子图的解码器的性能并不优于SCL-CRC解码器，但据我们所知，它实现了迄今为止提出的所有迭代极化解码器的最佳性能。
2018-04-06 cs.IT math.IT
Iterative Threshold Decoding of Spatially Coupled, Parallel-Concatenated Codes
空间耦合并行级联码（SC-PCC）已被证明接近信道容量时，使用最佳的迭代法解码。然而，在复杂度约束下，这样的解码策略可能导致不可接受的功率和延迟成本。在这项工作中，我们采用卷积自正交分量码以及低复杂度，次优后验概率（APP）阈值解码器与SC-PCC，以降低解码复杂度。所提出的代码设计比最佳方法更快，更节能，更容易实现，同时提供了显着的编码增益超过现有的阈值可解码，类似于涡轮的结构类似的延迟和复杂性。该设计还用于进一步说明空间耦合可以提供给现有代码构造和解码器实现的优点。
2021-09-05 cs.IT eess.SP math.IT
Iterative Algebraic Soft-Decision List Decoding of Reed-Solomon Codes
在本文中，我们提出了一种迭代软判决译码算法的里德所罗门码提供了复杂度和性能的优势，以前已知的译码算法。我们的算法是一个列表解码算法，它结合了两个强大的软判决解码技术，以前被认为是在文献中的竞争，即Koetter-Vardy代数软判决解码算法和信念传播的基础上，自适应奇偶检验矩阵，最近提出的江和Narayanan。在Jiang-Narayanan算法的基础上，提出了一种基于置信传播的算法，该算法大大降低了计算复杂性。我们引入的概念，使用一个基于置信传播的解码器，以提高软输入信息之前，用代数软判决解码器解码。我们的算法也可以看作是一个插值多重分配方案的代数软判决译码的Reed-Solomon码。
2005-09-29 cs.IT math.IT
Sparse Graphs for Belief Propagation Decoding of Polar Codes
我们描述了一种将极化码解释为具有底层稀疏解码图的低密度奇偶校验（LDPC）类码的新方法。该稀疏图基于极化码的编码因子图，并且适用于传统的置信传播（BP）解码。我们讨论了几种基于校验节点解码器（CND）和可变节点解码器（VND）更新方程的修剪技术，显著减小了大小（即，解码复杂度）。因此，迭代极化解码然后可以在稀疏图上进行，类似于传统的公认的LDPC解码，例如，使用完全并行的和积算法（SPA）。这有助于使用从分析LDPC码中已知的成熟工具来系统地分析和设计极化码。我们表明，所提出的迭代极化解码器具有可忽略不计的性能损失短到中间codelestratio相比，Arikan的原始BP解码器。最后，所提出的解码器是受益于降低的复杂性和减少的内存需求，因此，更适合于硬件实现。
2018-05-14 cs.IT math.IT
Scaling Deep Learning-based Decoding of Polar Codes via Partitioning
基于深度学习的信道解码器的训练复杂度与码本大小成指数级，因此与信息比特的数量成指数级。因此，神经网络解码（NND）目前仅适用于非常短的块长度。在这项工作中，我们表明，传统的迭代解码算法的极化码时，解码器的子块被替换为神经网络（NN）为基础的组件可以得到增强。因此，我们将编码图划分成更小的子块，并分别对它们进行训练，接近每个子块的最大后验概率（MAP）性能。这些块然后经由剩余的常规置信传播解码级连接。所得到的解码算法是非迭代的，并且固有地实现了高水平的并行化，同时显示出有竞争力的比特出错率（BER）性能。我们通过分区检查退化，并将所得解码器与最先进的极化解码器（如连续取消列表和置信传播解码）进行比较。
2017-02-22 cs.IT math.IT
Low-complexity Decoding is Asymptotically Optimal in the SIMO MAC
单输入多输出（SIMO）多址接入信道，大量的发射机发送符号从一个星座的多天线基站的接收机，被认为是。联合解码的信号从所有用户使用一个低复杂度的凸松弛的最大似然解码器（ML，星座搜索）的基本限制进行了研究。它已被证明，在一个丰富的散射环境中，并在大量的发射机的渐近极限，可靠的通信是可能的，即使没有采用编码在发射机。即使当每个发射机的接收机天线的数量任意小时，这也是成立的，其中缩放行为任意接近于编码所能实现的。因此，一个大的系统的多样性，不仅使编码系统的缩放定律类似于未编码系统，但是，如我们所示，也允许有效的解码器实现接近最佳性能的最大似然解码。然而，虽然没有相对于最佳解码器的缩放定律的性能损失，但我们提出的低复杂度解码器表现出相对于最佳ML解码器的错误概率的指数或近指数衰减率的损失。
2014-04-09 cs.IT math.IT
Pipelined Architecture for Soft-decision Iterative Projection Aggregation Decoding for RM Codes
本文提出一种灵活可配置的迭代投影聚合（IPA）译码器硬件架构，支持从全串行到全并行，相比同等性能的极化码SCL译码器，面积降低41%、延迟降低44%、吞吐量提升4倍，但功耗高7倍。
2023-09-06 cs.AR cs.IT eess.SP
Iterative network-channel decoding with cooperative space-time transmission
利用空时分组码的协作通信是便携式无线设备利用空间分集的最有效方法之一。在协作通信中，用户除了传递自己的信息外，还传递其他用户的信息。在本文中，我们研究了一个计划，其中合作是使用两种方法，即分布式空时编码和网络编码。两个协作用户利用阿拉姆空时码进行用户间协作，并且另外利用执行网络编码的第三中继。第三中继没有任何要发送的信息。在本文中，我们提出了一种方案，利用基于卷积码的网络编码，而不是传统的基于XOR的网络码，并利用迭代联合网络信道解码器进行有效的解码。外部信息传输（EXIT）图分析进行调查建议的解码器的收敛性能。
2015-01-06 cs.IT cs.MM math.IT
Asymptotics of Fingerprinting and Group Testing: Tight Bounds from Channel Capacities
在这项工作中，我们考虑了各种指纹识别和组测试游戏的大联盟渐近性，并推导出这些模型的能力的显式表达式。我们对简单解码器（快速但次优）和联合解码器（缓慢但最优）都这样做。对于指纹识别，我们表明，如果海盗的策略是已知的，容量往往线性下降的共谋者的数量，而不是二次在不知情的指纹游戏。对于许多攻击的联合容量进一步表明是严格高于简单的容量。对于分组测试，我们改进了已知的联合容量的结果，并推导出新的显式渐近的简单容量。这些结果表明，现有的简单的组测试算法是次优的，简单的解码器不能渐近联合解码器一样有效。对于传统的组测试模型，我们表明，简单和联合能力之间的差距是一个因素1.44大量的缺陷。
2014-04-09 cs.CR cs.IT math.IT
New Criteria for Iterative Decoding
迭代解码最初并不是作为优化问题的解决方案引入的，这使得分析其收敛性非常困难。在本文中，我们研究迭代解码和经典优化技术之间的联系。我们首先表明，迭代解码可以改写为两个嵌入的最小化过程，涉及费米-狄拉克距离。基于这个新的配方，一个混合的邻近点算法首先推导出减少所需的标准的额外的优点。在第二部分中，提出了一种混合最小熵算法，与经典的迭代译码相比，该算法具有更好的性能。即使本文的重点是BICM的迭代译码，其结果也可以应用于大类Turbo类译码器。
2010-01-12 cs.IT math.IT
Binary Message Passing Decoding of Product-like Codes
基于分量码的有界距离译码（BDD），提出了一种新的乘积型码的二进制消息传递译码算法。该算法，称为迭代BDD与缩放的可靠性（iBDD-SR），利用信道的可靠性，因此是软的性质。然而，由组件解码器交换的消息是二进制（硬）消息，这显著地减少了解码器数据流。通过将信道可靠性与BDD解码器输出可靠性相结合来获得交换的二进制消息，通过应用于BDD判决的缩放因子来适当地传达。我们进行了密度演化分析广义低密度奇偶校验（GLDPC）码系综和空间耦合GLDPC码系综，从产品和阶梯码的iBDD-SR的缩放因子，分别可以得到。对于白加性高斯噪声信道，我们显示性能增益高达$0.29$ dB和$0.31$ dB的产品和阶梯码相比，传统的迭代BDD（iBDD）具有相同的解码器数据流。此外，我们表明，iBDD-SR的性能接近理想的iBDD，防止误校正。
2019-09-19 cs.IT math.IT
Restart Belief: A General Quantum LDPC Decoder
针对量子低密度奇偶校验码译码中置信度传播算法因量子简并性难以可靠收敛的问题，提出受分支定界启发的迭代式重启置信度译码器，该译码器是目前QLDPC码场景下速度最快、精度最高的译码方案，可逼近码距对应的纠错极限。
2025-11-17 cs.IT math.IT quant-ph
An efficient decoder for a linear distance quantum LDPC code
最近的发展表明存在具有恒定速率和线性距离的量子低密度奇偶校验（qLDPC）码。一个自然的问题涉及这些代码的有效可解码性。在本文中，我们提出了一个线性时间解码器最近的量子Tanner码构造的渐近良好的qLDPC码，它可以纠正所有错误的重量块长度的一个常数的分数。我们的解码器是一个迭代算法，搜索恒定大小的区域内的校正。在每一步中，通过减少本地定义的和有效地计算的成本函数，作为剩余误差的权重的代理，找到校正。
2022-06-14 cs.IT math.IT quant-ph
Design of Capacity Approaching Ensembles of LDPC Codes for Correlated Sources using EXIT Charts
本文研究了相关信源的低密度奇偶校验（LDPC）码容量逼近系综的设计问题。我们考虑相关的二进制源，其中数据在每个源处通过系统LDPC编码器独立地编码，并在两个独立的信道上发送。在接收端，考虑由两个分量LDPC解码器组成的迭代联合解码器，其中每个分量解码器的输出处的编码比特在另一解码器处用作先验信息。我们首先提供渐近性能分析的概念，外部信息传递（EXIT）图表。与传统的EXIT图设计用于分析点到点通信的LDPC码相比，所提出的EXIT图已经被完全修改，以能够适应代码的系统性质以及两个组件解码器之间的迭代行为。然后，开发的修改后的EXIT图部署到设计合奏不同程度的相关性。我们的研究结果表明，随着所设计的集成的平均度的增长，所设计的集成对应的阈值接近容量。特别地，对于具有大约9的平均度的系综，与容量的间隙减小到大约0.2dB。有限块长度的性能评估也提供了设计的合奏，以验证渐近结果。
2017-01-27 cs.IT math.IT
