低差錯平臺LDPC碼字構造及譯碼.pdf

1、低密度奇偶校驗碼(LDPC)具有低復雜度迭代譯碼和逼近香農(nóng)極限性能的優(yōu)點，在存儲及通信等領域得到廣泛應用。但LDPC碼的迭代譯碼結果容易出現(xiàn)差錯平臺問題，嚴重影響了LDPC碼字抗差錯性能的進一步提升和更為廣泛的應用。研究低差錯平臺的LDPC碼字編解碼方法,提升其誤碼性能和降低實現(xiàn)復雜度具有重要的理論與應用價值。
　　研究發(fā)現(xiàn)，陷阱集是差錯平臺的主要成因。為了降低差錯平臺，本文首先對LDPC碼字結構進行了優(yōu)化。通過增加最小圍長或者最

2、小距離，降低陷阱集出現(xiàn)的概率，緩解差錯平臺問題。雖然隨機構造法性能較好，但結構的無規(guī)律性加大了硬件實現(xiàn)的難度，因此我們采用有一定規(guī)律的結構化LDPC碼字構造方法。常見的結構化構造方法包括準循環(huán)，漸進邊增加以及網(wǎng)格構造方法等等。本文利用二維網(wǎng)格圖，提出了一種圍長為10的碼字構造方法。該方法對斜率集進行嚴格的篩選，利用一組特殊的數(shù)列作為斜率子集，該數(shù)列中不存在任何三項元素公差相等和任何四項元素公差相等或者成兩倍的情況，從而排除線段構成三角形

3、和四邊形的可能，得到圍長為10的LDPC碼字，提升了誤碼性能，降低了差錯平臺，由于其編碼生成矩陣具有循環(huán)結構，因此硬件實現(xiàn)所占用的資源和復雜度得到了有效降低。
　　為了提高LDPC譯碼的誤碼性能以及降低譯碼計算復雜度，本文將分合譯碼算法引入比特翻轉譯碼中，提出一種分合型反轉譯碼算法，在誤碼性能與計算復雜度之間取得了較好的平衡。同時，針對差錯平臺問題提出了一種兩級選擇性譯碼算法。該算法分為兩個階段，第一階段采用常規(guī)的BP譯碼算法，若

4、符合停止準則即進入第二階段，避免不必要的迭代處理；在第二階段中，將待處理的信息節(jié)點分成可信節(jié)點和可疑節(jié)點兩類，適當增加可信節(jié)點的置信度，并根據(jù)可疑節(jié)點的可疑程度對其進行順序逐位翻轉迭代譯碼，取得了良好的譯碼性能。理論分析與仿真實驗表明：在AWGN信道下，與回溯、置信度平均和后處理三種緩解差錯平臺問題的譯碼算法相比，本文提出的方法在降低差錯平臺的同時，譯碼的計算復雜度得到了有效降低，通過對其進一步優(yōu)化，能方便地進行硬件實現(xiàn)，具有較高的應用