寬帶數(shù)字通信系統(tǒng)中低密度奇偶校驗碼的研究.pdf

1、低密度奇偶校驗(LDPC)碼作為一種能夠逼近香農(nóng)限的糾錯編碼，多年來一直是信道編碼領(lǐng)域的研究熱點。尤其是進入新世紀以來，隨著關(guān)于這種碼的理論體系逐步完善，以及各種適于實際應(yīng)用的碼字結(jié)構(gòu)被提出，LDPC碼已經(jīng)越來越多地在標(biāo)準通信系統(tǒng)中得到應(yīng)用。隨著應(yīng)用場景的不斷拓寬，LDPC碼也面臨著許多來自實際應(yīng)用場景的挑戰(zhàn)。
　　 本文將著重對LDPC碼的碼字設(shè)計、譯碼算法改進、碼字截短以及編碼與高階調(diào)制的結(jié)合等四個方面進行研究。首先，本文提

2、出一種基于柵格平面的碼字設(shè)計方法。這種方法所設(shè)計的校驗矩陣具有結(jié)構(gòu)簡單、便于描述的特點，行列重量比例可以貼近度分布的要求；通過行列變換這種碼可以轉(zhuǎn)化為準循環(huán)的形式，便于并行編譯碼的處理；利用提出的算法，文中針對DVB-C2/T2/S2和DTMB標(biāo)準的碼長和碼率要求設(shè)計了兩個IRA類的LDPC碼，仿真顯示，設(shè)計碼字的譯碼性能均優(yōu)于標(biāo)準中的現(xiàn)有碼字。其次，本文提出一種基于外信息符號變化的改進譯碼算法，這種算法旨在改進置信傳播算法中校驗節(jié)點對

3、外信息處理的天然不足。通過修正因子對校驗節(jié)點發(fā)出的變號外信息加以抑制，可以降低迭代譯碼過程中錯誤數(shù)的波動，提高譯碼收斂的概率。這種算法還可以同行列聯(lián)合類的置信傳播算法進行結(jié)合。仿真顯示，采用改進算法的傳統(tǒng)BP算法和行列聯(lián)合的BP算法的譯碼性能均有所提高。再次，本文提出一種對已知LDPC碼截短的算法。為了降低截短碼字的譯碼門限和提高算法的效率，文中將討論信息節(jié)點的選取問題和刪除準則：利用提出的算法和準則，對DTMB標(biāo)準中的LDPC碼進行了

4、截短，仿真結(jié)果印證了譯碼門限的改善。最后，本文提出了非規(guī)則LDPC碼與PAM/QAM調(diào)制結(jié)合的比特映射結(jié)構(gòu)。為了綜合利用高階調(diào)制的分級保護特性和非規(guī)則LDPC碼信息節(jié)點度值多樣化的特性，本文引入了比特映射多項式的概念，借以描述編碼與調(diào)制之間的對應(yīng)關(guān)系。通過對映射多項式系數(shù)的優(yōu)化，進而可以降低編碼調(diào)制下LDPC碼的譯碼門限。本文利用提出的優(yōu)化算法，對DTMB標(biāo)準中三種的碼字和兩種調(diào)制的組合進行了映射多項式優(yōu)化，通過仿真比較，比特映射后的譯