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《低密度奇偶校驗碼及其譯碼算法研究》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、摘要摘要從Turbo碼發(fā)明開始，信道編碼進入新的發(fā)展時期。低密度奇偶校驗(LDPC，Low．densityparitycheck)碼的用途也被重新發(fā)現(xiàn)。因為具有靈活多變的構(gòu)造方法，超越Turbo碼的漸進Shannonlimit的譯碼性能和高速并行實現(xiàn)譯碼結(jié)構(gòu)，LDPC碼被用于移動通信、衛(wèi)星通信、深空通信和硬盤存儲等領域。置信度傳播(BP，Beliefpropagation)譯碼算法以其簡單可并行的特點在LDPC碼譯碼中廣泛采用。BP譯碼中交量節(jié)點簡通過校驗節(jié)點的約束互相傳遞消息，使得變量節(jié)點的可靠度增強。這些消息的傳遞速度和廣度決定了
2、BP譯碼的性能。由于更新的變量節(jié)點消息只有在下一次迭代中被使用，標準BP譯碼迭代方案的收斂速度較慢。我們分析了基于變量節(jié)點和基于校驗節(jié)點的串行BP譯碼迭代方案，并在這兩種串行迭代方案的基礎上提出了串，f：行混合的BP譯碼迭代方案。仿真結(jié)果表明該迭代方案進一步提升BP譯碼收斂速度。修正的BP譯碼算法是～種改進標準BP譯碼算法性能的譯碼算法。標準BP譯碼算法用于LDPC碼譯碼表現(xiàn)出較多的缺陷。Tanner圖中短圈的存在極大地影響了BP譯碼的性能，使其與最大似然(ML)譯碼的性能有較大差距，我們回顧了BP譯碼的收斂性和BP譯碼錯誤類型的分類
3、，分析了各種現(xiàn)有修正的BP譯碼算法對標準BP譯碼算法的改進和不足，詳細觀察了糾錯增強的置信度傳播(ABP，AugmentedBP)譯碼的過程，針對現(xiàn)有的ABP譯碼算法的不足，提出了新的變量節(jié)點選擇方法和并行ABP譯碼方案。仿真結(jié)果表明這兩個改進明顯提升了ABP譯碼的性能。ABP譯碼性能受碼長，變量節(jié)點選擇方法、譯碼樹的層數(shù)和樹分支上BP譯碼最大迭代次數(shù)共同影響。我們進一步通過仿真分析了ABP譯碼器各參數(shù)對譯碼性能的影響，給出了優(yōu)化ABP譯碼的方法。渦輪(Turbo)譯碼方法被用于并行級聯(lián)Gallager碼(PCGC。Parallelc
4、oncatenatedGallagercodes)，PCGC將兩個較高碼率的LDPC碼并行級聯(lián)構(gòu)成較低碼率的碼。隨機構(gòu)造的LDPC碼具有O(N2)的編碼復雜度。對于較長的隨機構(gòu)造碼，硬件上PCGC碼的編碼復雜度難以承受。而碼長較短時，LDPC碼的性能又不理想。短碼構(gòu)造的并行級聯(lián)Gallager碼(SPCGC，shortcodesconstructedparallelconcatenatedGallagercodes)是我們擴展PCGC的結(jié)構(gòu)，對隨機構(gòu)造LDPC碼提出的新碼。SPCGC利用短碼并行連接構(gòu)造PCGC的子碼，在提高短碼性能的
5、同時降低長碼的編碼復雜度。我們研究了SPCGC的渦輪譯碼，重點通過仿真討論了并行度和譯碼器類型對SPCGC譯碼的影響。ABP譯碼器被首次用于渦輪譯碼。低復雜度的ABP譯碼器有助于提升SPCGC的性能，這比單個短碼使用高復雜度的ABP譯碼器獲得性能提升更有效率。關鍵詞：低密度奇偶校驗碼，置信度傳播迭代方案，糾錯增強的置信度傳播譯碼，渦輪譯碼ABSTRA(XABSTRACTSincetheinnovationofTurbocodes，thedevelopmentofchannelcodingentersanewperiod．Low-den
6、sityparitycheck(LDPC)codeshavebeenrediscovered．Becauseoftheflexibleconstructionmethod，．thedecodingperformanceasymptoticallyapproachingShannonlimitbeyondTurbocodes，andthehigh-speedparalleldecodingimplementation，LDPCcodesareappliedinmobilecommunications，satellitecommunica
7、tions，deep-spaceeomrnunicatioils，harddiskstorage，andotherfields．Thebeliefpropagation03ndecodingalgorithmiswidelyusedforthedecodingofLDPCcodesduetoitssimpleandparallelimplemetation．‘．ThemessagesareexchangedbetweenvariablenodesbytheconstraintsofchecknodesintheBPdecoding,w
8、hichenhancesthereliabilityofvariablenodes．ThemessagetransferspeedandscopedeterminetheperformanceoftheBPdecodin
