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《ldpc碼以及級聯(lián)碼譯碼技術的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、摘要摘要隨著通信技術的不斷發(fā)展，對通信質(zhì)量的要求也不斷提高。信道糾錯編碼作為提高信息傳輸可靠性的一種重要手段，越來越受到重視。信道糾錯編碼通過對信號增加冗余信息，使傳輸信號能夠更好地抵抗信道損傷的影響，例如噪聲、干擾以及衰落等，從而達到提高通信質(zhì)量的目的。目前，低密度奇偶校驗(LDPC)碼和級聯(lián)碼由于構造方法靈活，具有逼近香農(nóng)限的優(yōu)異性能，同時可以實現(xiàn)高速迭代譯碼，從而被廣泛應用于各種通信系統(tǒng)中。比特翻轉(zhuǎn)算法是LDPC碼的一種最為簡單的硬判決譯碼算法，它的計算復雜度低，硬件實現(xiàn)簡單。在此基礎上發(fā)展出的加權比特翻轉(zhuǎn)算法，通
2、過利用來自信道的軟信息來計算作為比特翻轉(zhuǎn)判斷根據(jù)的權重因子，提高了算法的糾錯能力。目前人們提出了很多加權方案，然而這些算法所需要的迭代次數(shù)依然較多，且糾錯能力相比LDPC碼的另一種常用的軟判決迭代譯碼算法一最小和算法還有一定差距。不久前一種并行加權比特翻轉(zhuǎn)算法被提出，它在每次迭代時同時翻轉(zhuǎn)多個比特，加快了算法的收斂速度，同時提高了糾錯能力。在加權比特翻轉(zhuǎn)算法中，各個計算步驟是依次進行的，我們提出了一種將部分運算并行化的改進機制，在不增加實現(xiàn)復雜度的前提下，提高了收斂速度，并進一步縮小了與最小和算法之間的性能差距。由里德．
3、所羅f-j(RS)碼和遞歸系統(tǒng)卷積碼(RSC)組成的級聯(lián)碼被廣泛應用于現(xiàn)有的通信系統(tǒng)中，如衛(wèi)星通信系統(tǒng)和IEEE802．16e通信標準。我們提出了一種用于這類級聯(lián)碼的低復雜度迭代軟判決譯碼算法。通過減少測試圖樣的使用數(shù)量，對Chase．2型算法進行了簡化，達到了減少運算復雜度的目的；此外，通過改進內(nèi)、外碼解碼器之間交換的軟信息的處理方法，改善了譯碼性能。仿真結(jié)果表明，改進型譯碼算法在性能和計算復雜度上取得了良好的折衷?？勺兇a率編碼是現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)的一項關鍵技術。在分組碼中，人們常采用截短(shortening)和打孔(
4、puncture)的方法來實現(xiàn)這一技術。截短是一種通過將一些信息比特用預先約定好的值置換，從而將這些比特的置信度設為無限大的技術。通過它，我們可以縮短碼長并降低碼率，同時提高系統(tǒng)的糾錯能力；打東南大學博士學位論文孔是一種將某些比特的置信度置為零的技術，它可以在縮短碼長的同時提高碼率。我們針對非規(guī)則QC．LDPC碼，提出了一種如何優(yōu)化選取打孔比特，使得打孔后的碼字具有較好的糾錯能力。在文中我們分別提出了適用于非規(guī)則QC．LDPC碼的截短和打孔方案。仿真結(jié)果顯示提出的方法能夠取得良好的性能。基于有限域構造的準循環(huán)LDPC碼在
5、使用軟判決迭代譯碼算法時能夠取得較好的譯碼性能。相比非規(guī)則的LDPC碼，這類碼通常具有較低的誤碼基底(errorfloor)，譯碼收斂速度快，碼率高等特點，適用于需要較高可靠度，大吞吐量的通信系統(tǒng)，以及存儲系統(tǒng)中。由于這類LDPC碼的校驗矩陣密度較大，常常導致瀑布區(qū)(waterfallregion)的性能不佳，且運算復雜度和存儲器消耗量比較大。為了解決這些問題，可以采用掩碼(Masking)技術來降低校驗矩陣的密度。文中我們分析了原始矩陣和掩碼矩陣的結(jié)構對于掩碼得到的碼字在性能上的影響，并在此基礎上介紹了一種構造非規(guī)則掩
6、碼矩陣的方法。理論分析和仿真結(jié)果顯示，我們的方法可以有效地降低掩碼后的碼字的誤碼基底，同時也能保證較低的收斂門限。關鍵詞：低密度奇偶校驗碼，并行比特翻轉(zhuǎn)算法，最小和算法，里德．所羅門碼，遞歸系統(tǒng)卷積碼，打孔，有限域ⅡAbstractErrorcontrolcodingisatechniquethatimprovesthereliabilityoftransmittedsignals．Throughaddingsomeredundantinformationintotheoriginalinformationstreem，
7、itcallreducetheharmfromthetransmittingchannel，likenoise，interference，etc．Lowdensityparity-check(LDPC)codesandconcatenatedcodesaretwoofthemostpopularerrorcontrolcodestoday,andhavebeenadoptedbymanycommunicationsystems．Bitflippingalgorithmisaharddecisionalgorithmdes
8、ignedforLDPCcodes．Itislowincomputationalcomplexity,andeasyforhardwaredesign。Throughmakinguseofthesoftinformationofinputsignalsfromthechannel，itwasdevelopedinto
