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LDPC码编译码算法研究

现代编码技术的终极目标是以逼近Shannon限的有效功耗实现可靠通信。低密度奇偶校验码(LDPC)码的诞生和发展使人们更加接近这一目标。结合现有的理论成果和实践经验,设计性能优良且编译码复杂度低的LDPC码是近年来人们研究的热点问题。本文对LDPC码编译码算法进行了深入的研究,在以下几个方面获得了关键性研究成果:(1)系统地总结了现代编码理论的发展历程和LDPC码的编译码原理;推导了不同测度下LDPC码和积译码算法的消息迭代更新公式。(2)针对串行处理器,提出了可实现快速收敛的LDPC码的TTWA译码算法。此外,利用密度进化理论,分析了TTWA算法收敛速度快的原因。(3)在仔细研究了Turbo码编码器特性基础之上,给出了可实现线性时间编码的并行卷积LDPC码的设计方案。将LDPC码的校验矩阵分解成对应于信息预处理单元的随机交织子矩阵和对应于并行卷积编码单元的子矩阵,极大地简化了并行卷积LDPC码设计和优化过程。并且,给出了准正则  (本文共117页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国海洋大学
中国海洋大学

准循环特性LDPC码编译码算法研究及硬件实现

随着LDPC码(低密度奇偶校验码)的产生于发展,现代通信技术的发展又跨入了一个崭新的高度。以逼近香农极限的有效功率实现可靠通信是现代通信技术的最终目标,而LDPC码正是具有逼近香农极限的优异性能。当今,LDPC码在信息的可靠传输中已广泛应用于深空通信、卫星通信以及第四代移动通信等领域,引起了全世界范围的广泛关注,成为无线通信领域最受瞩目的研究热点。本文首先对通信系统和信道编码理论的基本知识进行了简要概述并引出LDPC码,接着从定义方面系统阐述了LDPC码的表示方法以及构造方法尤其是准循环码的构造,并对LDPC码在编码和译码算法中的性能优劣进行了系统分析。其次对LDPC码几种常用的编码算法进行了研究,并对具有特殊结构的循环码和准循环码的编码做了详细的讨论和比较,分析了LDPC码的良好性能。且因其结构的特殊性,非常易于硬件实现。接下来本文对LDPC码的各种译码算法进行了重点研究,包括概率BP译码算法、RBP译码算法、LLR-BP译码...  (本文共57页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

低复杂度LDPC码编译码算法研究与实现

信道编码技术是保证通信系统可靠性最有效的技术之一。LDPC码作为一种兼具理论性与实用性的信道编码技术,它因为其接近于香农限的性能已经被越来越多的研究人员所关注。在使用LDPC码作为信道编码的实际通信系统中,如何保证LDPC码编译码部分有良好的性能和较低的实现复杂度是必然要考虑的问题。本文将从低复杂度的角度,致力于研究LDPC码的编译码算法及其硬件实现。首先,本文对LDPC码的现有理论框架进行研究,包括LDPC码的定义及Tanner图表示、LDPC码的构造方法、LDPC码的编码算法、LDPC码的硬判决和软判决译码算法,为后续的研究打下理论基础。接着,对各种软硬判决译码算法的性能,以及一些译码参数对性能的影响进行仿真。其中,重点数序推导了LDPC码的软判决译码算法的译码过程,通过逐步推导几种经典近似代替的简化译码算法,指出了推导过程中近似代替译码算法存在误差的原因,探究补偿该误差的办法。其次,在对现有软判决译码的推导分析后,提出了两...  (本文共85页) 本文目录 | 阅读全文>>

厦门大学
厦门大学

多进制LDPC码编译码算法研究与硬件实现

低密度奇偶校验码(Low Density Parity Check Codes,简称LDPC码)作为高效纠错码的一种,因为其良好的性能和能克服Turbo码等其他纠错编码的缺点这一特性,得到了广泛的关注,现在已经成为编码领域界继Turbo码之后的又一研究热点。目前对LDPC码的研究主要集中在二进制LDPC码方向,多进制LDPC码由于其复杂性,目前对其的研究还比较少,尚没有关于多进制LDPC码硬件实现研究的公开发表的成果出现。在前期工作的支持下,在SPW平台上通过比较多进制LDPC码、多进制LDPC码与卷积码的级联码以及目前卫星通信采用的RS码与卷积码的级联码三者深空通信链路中的性能,得到了在相同的帧长和码率情况下采用四进制LDPC码能获得较之目前采用的RS码和卷积码的级联码多达5.1dB的编码增益,在此基础上,本文进行多进制LDPC码硬件实现方面的探索和研究。本文基于对编译码算法的深刻理解,从适宜于硬件实现角度对译码算法进行改进,...  (本文共83页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京理工大学
南京理工大学

LDPC码编译码算法研究

低密度奇偶校验(LDPC)码是一种基于稀疏奇偶校验矩阵的线性分组码。由于LDPC码是性能接近Shannon极限的好码,并且具有较强的纠错能力、较大的灵活性和较低的译码复杂度,使它成为近年来编码领域研究的一个热点,在通信的多个领域得到了应用。本文主要对LDPC码的编译码算法进行研究。首先,介绍了通信系统和信道编码理论。其次,阐述了LDPC码的性能特点、发展应用以及LDPC码的基本理论知识。再次,介绍了LDPC码的随机构造方法和结构构造方法,并对两大类构造方法进行了分析和比较。最后,展开对LDPC码编译码算法的研究。在译码算法上,重点对BP译码算法进行了介绍和性能分析。研究了LDPC码BP译码算法的四种简化算法和一种改进算法,并通过MATLAB实验仿真对几种译码算法进行了详细的对比和分析。与几种简化算法相比,改进算法可以在较低硬件复杂度的情况下提高译码的性能。在编码算法上,探讨了LDPC码的三种编码算法,并对每种编码算法的复杂度进行...  (本文共71页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安电子科技大学
西安电子科技大学

多进制QC-LDPC码编译码算法研究

多进制准循环LDPC(NB-QC-LDPC)是一种重要的LDPC码,它同时具有准循环LDPC和多进制LDPC的性质。本文就NB-QC-LDPC的编码和译码进行研究。在NB-QC-LDPC的译码算法方面,首先研究了基于消息传递的多进制和积译码算法;其次分析了基于对数似然比的和积译码算法;同时分析了一种基于分段线性逼近的简化译码算法,该算法能降低译码的复杂度。在NB-QC-LDPC的编码算法方面,首先总结了传统的LDPC码构造方法,其次研究了基于有限域的NB-QC-LDPC码的构造算法;最后讨论了NB-QC-LDPC码的两种性能优异编码算法,它们利用了特殊的循环移位矩阵和矩阵弥散。仿真结果显示,在AWGN信道上本文所研究的算法所构造的NB-QC-LDPC码比相同码长和码率且使用BM硬判和KV软判译码算法的RS码具有更好的性能。  (本文共76页) 本文目录 | 阅读全文>>