具有簡單編碼結(jié)構(gòu)的LDPC碼的研究.pdf

1、本論文主要研究了幾種具有簡單編碼結(jié)構(gòu)的低密度奇偶校驗(yàn)(low-densityparity-check，LDPC)碼，包括準(zhǔn)循環(huán)LDPC(quasi-cyclicLDPC，QC-LDPC)碼、級(jí)聯(lián)Z字(concatenatedzigzag，CZ)碼以及級(jí)聯(lián)簡單奇偶校驗(yàn)(concatenatedsingleparity-check，CSPC)碼等。這些碼無論從編碼到譯碼都利于硬件實(shí)現(xiàn)，具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。 第一章介紹了研究具有簡單編

2、碼結(jié)構(gòu)的LDPC碼的背景及意義，并回顧了LDPC碼的基礎(chǔ)知識(shí)，包括定義、構(gòu)造、編碼、譯碼以及性能分析。 第二章提出了兩種新的構(gòu)造準(zhǔn)循環(huán)或循環(huán)LDPC碼的方法。第一種方法通過隨機(jī)搜索部分平衡不完全區(qū)組設(shè)計(jì)的基本向量，然后通過循環(huán)移位產(chǎn)生其他的關(guān)聯(lián)向量。利用該方法構(gòu)造準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼比傳統(tǒng)的代數(shù)或幾何方法更為靈活。第二種方法利用對(duì)稱平衡不完全區(qū)組設(shè)計(jì)構(gòu)造準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼，該碼具有如下兩個(gè)特點(diǎn)：生成矩陣和校驗(yàn)矩陣都是稀疏且循環(huán)的，易于

3、編碼和譯碼；可實(shí)時(shí)地構(gòu)造幾乎任何碼率的碼，是一種速率兼容碼。最后提出了一種有效的基于環(huán)搜索的準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼真實(shí)最小距離的計(jì)算方法。 第三章研究線性交織器在級(jí)聯(lián)Z字碼中的應(yīng)用。利用修正的“總距離”概念分析和優(yōu)化級(jí)聯(lián)z字碼：推導(dǎo)了輸入重量分別為奇數(shù)和偶數(shù)的最小總距離之間的關(guān)系；證明了最小總距離加上輸入重量是最小距離一個(gè)緊的下界；接著提出了有效的計(jì)算最小環(huán)長的方法，包括計(jì)算信息序列中產(chǎn)生的最小環(huán)長以及信息序列與奇偶校驗(yàn)序列之間產(chǎn)生的

4、最小環(huán)長；然后提出了一種有效的基于環(huán)搜索計(jì)算線性交織器下級(jí)聯(lián)Z字碼最小距離的方法。最后基于以上結(jié)果，構(gòu)造出了幾個(gè)使用線性交織器的具有較大的最小距離的級(jí)聯(lián)Z字碼。仿真表明，這些碼具有非常優(yōu)異的性能。 第四章首先研究了級(jí)聯(lián)簡單奇偶校驗(yàn)碼與QAM(quadratureamplitudemodulation)調(diào)制的聯(lián)合優(yōu)化。先通過分析加QAM調(diào)制后的級(jí)聯(lián)簡單奇偶校驗(yàn)碼的近似聯(lián)合界，發(fā)現(xiàn)增大攜帶校驗(yàn)位的符號(hào)的歐式距離并相應(yīng)減小攜帶信息位的

5、符號(hào)的歐式距離，能夠提高整個(gè)編碼調(diào)制方案誤碼率性能。再通過計(jì)算近似聯(lián)合界得到了最優(yōu)的校驗(yàn)位和信息位之間的功率分配。仿真表明，聯(lián)合優(yōu)化后的性能要遠(yuǎn)好于未優(yōu)化的性能。其次研究了通用的格雷碼映射的M-PAM(M-arypulseamplitudemodulation)、M—PSK(M—aryphaseshiftkeying)調(diào)制以及方M—QAM(M—aryquadratureamplitudemodulation)的軟判決問題，提出了一種通用