LDPC碼譯碼調(diào)度算法的研究.pdf

1、低密度奇偶校驗(LDPC)碼因其能逼近香農(nóng)極限而成為當(dāng)下最流行的編碼方式之一，其譯碼算法亦成為研究熱點。在LDPC譯碼中，譯碼速率和復(fù)雜度之間的矛盾始終未得到很好的解決。在譯碼過程中，變量節(jié)點與校驗節(jié)點之間消息更新的次序稱為調(diào)度，通過改進調(diào)度策略能加快LDPC譯碼收斂速率，但同時也增加了譯碼復(fù)雜度。
　　針對上述問題，本文對三種主流的調(diào)度算法的復(fù)雜度和性能做了分析，包括LBP、RBP和NW-RBP算法，并揭示了這些算法克服陷阱集的

2、機理。以此為契機，進而提出了三種新的調(diào)度算法，較好地實現(xiàn)了收斂速率與復(fù)雜度間的折中。
　　在Tanner圖中，節(jié)點通過邊連接，它是變量節(jié)點與校驗節(jié)點交換信息的渠道。本文首先從邊的角度出發(fā)，提出了一種雙向反饋置信傳播(BFBP)算法。每個變量節(jié)點通過邊與相鄰的校驗節(jié)點傳遞消息。在一次迭代過程中，若變量節(jié)點沿著這條邊接收和傳遞的消息符號極性一致，則認(rèn)為這條邊是有效的，讓這條邊上的校驗節(jié)點去更新更多的鄰居變量節(jié)點;反之則認(rèn)為這條邊是無效

3、的，讓這條邊上的校驗節(jié)點對該變量節(jié)點傳遞的消息為0，即認(rèn)為校驗節(jié)點對該變量節(jié)點的判決不起作用，同時讓該變量節(jié)點向相鄰的其他校驗節(jié)點傳遞消息。該算法譯碼性能和收斂速率上與LBP相近甚至更為優(yōu)異，而譯碼復(fù)雜度僅有少量增加。
　　其次，從變量節(jié)點的角度出發(fā)，提出了一種動態(tài)的消息更新策略，即分組置信傳播(GBP)算法。每個變量節(jié)點接收多個鄰居校驗節(jié)點的消息，GBP根據(jù)這些消息的極性對變量節(jié)點的可靠度做出判斷，優(yōu)先更新那些不可靠的變量節(jié)點。

4、在此基礎(chǔ)上進一步分析了分組判決的門限對GBP譯碼性能的影響。該算法能獲得比三種主流調(diào)度算法更快的收斂速率和譯碼性能，且能比RBP更為有效克服陷阱集引起的錯誤平臺現(xiàn)象。
　　最后，從校驗節(jié)點的角度出發(fā)，提出了一種校驗節(jié)點可靠度置信傳播(RCN-BP)算法。根據(jù)一次迭代過程中，校驗節(jié)點是否滿足校驗和對校驗節(jié)點的可靠度進行區(qū)分，對不可靠的校驗節(jié)點進行優(yōu)先更新。值得注意的是，在滿足停止條件之前，一旦判定某個校驗節(jié)點不可靠，則始終認(rèn)為它是不