提高通信系統(tǒng)可靠性的實用低密度奇偶校驗碼研究.pdf

1、為了降低通信系統(tǒng)的差錯率,提高系統(tǒng)的可靠性,先進的信道編碼技術是寬帶無線通信和電力線通信系統(tǒng)中不可缺少的部分。LDPC碼是目前世界上距離香農限最近的碼字,在寬帶無線通信和電力線通信系統(tǒng)中具有廣闊的應用前景。本文對結構化LDPC碼的幀同步、譯碼和構造等問題作了深入研究,主要內容及成果如下:
　　 提出兩種LDPC碼譯碼輔助的盲幀同步算法,分別為基于最大值法和基于門限法的幀同步算法。推導了它們的幀同步錯誤概率。兩種算法均無需一次完整

2、的迭代譯碼過程,可借助LDPC碼譯碼器硬件資源實現(xiàn),節(jié)約了幀同步搜索的時間和功耗,還可提高譯碼器的利用率。仿真結果表明,基于最大值法的幀同步算法性能明顯優(yōu)于硬判決的同步算法,且接近已有的碼字軟信息輔助的幀同步算法。針對基于門限法的同步算法,提出一種準最佳幀同步門限的確定方法,并進行了算法仿真和驗證。它的幀同步性能比基于最大值法的要差,但在幀同步搜索速率上有明顯的優(yōu)勢。
　　 譯碼方面,針對采用擾碼來解決幀同步“斜坡現(xiàn)象”的系統(tǒng),

3、提出聯(lián)合擾碼校驗圖案的BP譯碼算法；提出了改進的雙分層BP譯碼算法,并行計算兩個校驗行分組的信息,來提高分層譯碼算法的譯碼速率；解決了BP譯碼算法在放大和譯碼前傳協(xié)作中繼中應用的初始化問題。仿真驗證了改進BP譯碼算法的有效性和可靠性。
　　 針對結構化LDPC碼譯碼器,歸納并證明了Banyan交換結構在信息置換時的選路交換規(guī)律,設計了一種基于可預置選路算法的新型循環(huán)移位置換單元及其出線轉換單元。相比Benes和Reverse B

4、anyan等交換結構,設計的新型循環(huán)移位置換單元提高了信息循環(huán)移位交換的速率,且占用較少的硬件資源和面積。
　　 提出一種基于快速高斯消元算法的結構化LDPC碼的構造方法?？焖俑咚瓜惴ㄔ诨痉纸M運算的基礎上,以單位置換陣為基本單元進行整體消元,降低消元算法的復雜度。分析了小四環(huán)和小六環(huán)的構成條件,提出小環(huán)的快速檢測方法。仿真結果表明,當碼率為1/2和2/3時,新構造的第一類S1-LDPC碼都具有相對較好的譯碼性能,尤其幀錯誤