LDPC碼編譯碼技術及其應用研究.pdf

1、低密度奇偶校驗碼(Low-Density Parity-Check Code,LDPC碼)是一種可以由稀疏矩陣或二分圖來描述的線性分組碼。其具有描述簡單、在迭代譯碼算法下具有接近香農(nóng)極限的性能以及譯碼復雜度低等優(yōu)點。因此,成為了目前糾錯編碼領域的研究熱點。
　　 基于對LDPC碼的編碼原理、校驗矩陣的構造方法以及迭代譯碼算法等的理解,論文對LDPC碼的結構化構造方法以及譯碼算法進行了深入研究,并在PCM/FM遙測系統(tǒng)下對論文提出

2、及改進的方法進行了仿真分析。論文完成的主要工作有以下幾個方面:
　　 1.因隨機構造的LDPC碼不利于實際應用,故重點研究了LDPC碼的結構化構造方法。基于對光正交碼的循環(huán)自相關與循環(huán)互相關特性以及準循環(huán)LDPC碼理論的研究,提出了一種構造準循環(huán)LDPC碼的方法,該方法構造的校驗矩陣中不含長度為4和6的短環(huán)。仿真結果表明該方法構造的準循環(huán)LDPC碼字性能優(yōu)于Mackay法構造的碼字。而且,由于其具有準循環(huán)LDPC碼的特性,更利于

3、硬件實現(xiàn);
　　 2.在光正交碼構造的準循環(huán)LDPC碼的基礎上,通過引入準雙對角矩陣,提出了一種可快速編碼的不規(guī)則LDPC碼構造方法,進一步降低了編碼復雜度且提高了譯碼性能。該方法還可以進行一定的度數(shù)優(yōu)化。仿真結果證實了其具有良好的譯碼性能;
　　 3.在使用BP算法對中短碼長的LDPC碼進行譯碼時,通過研究其中校驗和與錯誤位數(shù)的關系及變化規(guī)律,提出了一種提前結束譯碼迭代的判決準則。同時,鑒于迭代譯碼過程中,校驗節(jié)點與變

4、量節(jié)點間信息傳遞時發(fā)生的振蕩現(xiàn)象,提出了一種修正該現(xiàn)象的方法。仿真結果顯示,該方法提高了譯碼性能的同時,還大大降低了譯碼復雜度;
　　 4.針對最小和譯碼算法中的近似運算導致譯碼性能降低的問題,提出了一種修正的最小和譯碼算法。仿真結果表明,該修正后的方法具有與BP算法相仿的性能,但實現(xiàn)復雜度大為降低;
　　 5.在基于LDPC碼的PCM/FM遙測系統(tǒng)模型中對論文提出的兩種LDPC碼構造方法及兩種改進的譯碼算法進行了仿真分