高速數(shù)據(jù)傳輸中的低密度校驗(LDPC)編碼調(diào)制研究.pdf

1、本文研究高速數(shù)據(jù)傳輸中的低密度校驗(LDPC)碼編碼的原理、有效編解碼算法以及基于低密度校驗編碼的編碼調(diào)制系統(tǒng)的分析和設(shè)計方法。LDPC碼是一類能夠達(dá)到Shannon極限性能的線性分組碼。長的LDPC碼的性能甚至于比turbo碼的性能還要優(yōu)越。與turbo碼相比,LDPC碼的解碼算法復(fù)雜度小,而且易于并行實現(xiàn),這些都使得LDPC碼成為了可以挑戰(zhàn)turbo碼的另一種信道編碼方案,具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　本文首先介紹了LDPC碼的原

2、理,包括非規(guī)則的LDPC碼及高階域上的LDPC碼的結(jié)構(gòu),提出了一種集合{0,1,……,2~p-1}上的推廣的LDPC碼。 接著探討了LDPC碼的有效編碼算法及解碼算法。對于LDPC碼的編碼問題,介紹了具有半隨機(jī)校驗矩陣的LDPC的線性編碼算法;提出了集合{0,1,…2~p-1}上的推廣的LDPC碼和高階域環(huán)碼的線性編碼算法。對于LDPC碼的解碼問題,介紹了二元LDPC碼的和積(sum-product)解碼算法和對數(shù)域解碼算法及高階域LD

3、PC碼的基于多維FFT的解碼算法和對數(shù)域解碼算法,提出了集合{0,1,…,2~p-1}上的推廣的LDPC碼的基于多維FFT的解碼算法和對數(shù)域解碼算法。
　　接著簡要探討了低密度校驗編碼調(diào)制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),分析了其接收機(jī)及系統(tǒng)容量,提出了二元LDPC編碼的BICM系統(tǒng)的一種等效模型,利用此等效模型,可以將接收機(jī)輸出的編碼比特的對數(shù)似然率(LLR)信息的分布用混合高斯分布近似,以便對系統(tǒng)做半高斯近似分析和設(shè)計。然后介紹了用于二元LDPC碼分

4、析和設(shè)計的密度進(jìn)化和外信息轉(zhuǎn)移圖技術(shù)的原理及應(yīng)用。
　　本文還探討了二元LDPC碼分析的高斯近似算法的原理,包括全高斯近似和半高斯近似算法:提出了利用半高斯近似算法設(shè)計二元LDPC編碼的BICM系統(tǒng)的方法,并利用此方法設(shè)計了用于8PSK調(diào)制的BICM系統(tǒng)的多個碼率的LDPC碼,對所設(shè)計的碼字做了性能仿真,設(shè)計結(jié)果及仿真結(jié)果顯示這種方法比外信息轉(zhuǎn)移圖及全高斯近似都要更精確,同時比密度進(jìn)化的計算量要小,提供了一種性能和復(fù)雜度的很好的折