卷積LDPC碼的譯碼算法研究與改進(jìn).pdf

1、LDPC分組碼，是一種由校驗矩陣定義的奇偶校驗分組碼，其校驗矩陣的稀疏特性使得其譯碼器可以使用BP譯碼算法進(jìn)行譯碼，誤碼性能可以逼近香農(nóng)限。卷積碼，是一種編碼器具有記憶特性的碼型，誤碼性能要優(yōu)于一般的分組碼。卷積LDPC碼，作為綜合兩種碼型優(yōu)點的一種新碼型，由A.J.Felstrom和K.S.Zigangirov于1999年在“Time-varying periodic convolutional codes with low-dens

2、ity parity-checkmatrix”一文中被提出。卷積LDPC碼，是一種具有卷積特性的LDPC碼，它繼承了LDPC分組碼校驗矩陣的稀疏性和卷積碼編碼器的記憶特性，從而衍生出其特殊的編譯碼系統(tǒng)。
　　 本文通過對卷積LDPC碼基本概念的研究分析，引出其校驗矩陣的構(gòu)造方法。由于卷積LDPC碼校驗矩陣的稀疏性，使得卷積LDPC碼的譯碼器的實現(xiàn)可以選擇BP譯碼算法;同時，由于其校驗矩陣的記憶特性，使得編碼后變量節(jié)點與校驗節(jié)點之

3、間的約束關(guān)系限制在一個固定的長度內(nèi)，此即卷積LDPC碼譯碼器可以設(shè)計成流水線式的直接原因。此外，卷積LDPC碼的編譯碼工作可以同時進(jìn)行，這使得卷積LDPC碼適用于一些對初始時延要求不太高的實時通信系統(tǒng)，例如網(wǎng)絡(luò)直播。
　　 論文研究的主要內(nèi)容為卷積LDPC碼的譯碼器。本文通過建立卷積LDPC碼編譯碼仿真平臺得出大量仿真數(shù)據(jù)，進(jìn)而分析出影響卷積LDPC碼譯碼器譯碼性能的幾個重要因素:記憶長度、迭代次數(shù)、比重因子的引入。雖然卷積LD

4、PC碼譯碼器存在的兩個缺陷，即譯碼初始時延較高和存取效率低，但分析了卷積LDPC碼譯碼器復(fù)雜度并將之與LDPC分組碼進(jìn)行對比之后發(fā)現(xiàn):同等譯碼時延或者譯碼復(fù)雜度條件下，卷積LDPC碼譯碼器誤碼性能仍優(yōu)于LDPC分組碼。
　　 本文針對卷積LDPC碼流水線譯碼器提出了兩種改進(jìn)方案:一種是通過增加譯碼器中FIFO的個數(shù)來實現(xiàn)對流水線譯碼器處理過程中產(chǎn)生的中間變量信息進(jìn)行及時的更新存儲，提高存取效率，同時，使其各個節(jié)點信息在進(jìn)行計算時