低密度奇偶校驗(yàn)碼的性能與構(gòu)造研究.pdf

1、低密度奇偶校驗(yàn)碼是（LDPC）近年發(fā)展起來(lái)的一種糾錯(cuò)碼，隨著理論研究越來(lái)越成熟，它被日益廣泛的應(yīng)用于各類通信系統(tǒng)中，比如歐洲的DVB-S2系統(tǒng)和我國(guó)去年頒布的數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)（CDTV-T）。如何構(gòu)造高性能結(jié)構(gòu)化的LDPC碼是LDPC研究領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。在譯碼性能分析方面，密度演化理論將LDPC碼的性能與碼的度分布聯(lián)系起來(lái)。利用密度演化算法，可以算出在某種度分布結(jié)構(gòu)下碼集的性能門限。在此基礎(chǔ)上，利用度優(yōu)化算法可以搜索出使性能門限

2、較大的度分布對(duì)。在校驗(yàn)矩陣構(gòu)造方面，PEG的構(gòu)造方法在度約束條件下能最大化環(huán)長(zhǎng)，從而降低誤碼平層。同時(shí)準(zhǔn)循環(huán)碼在結(jié)構(gòu)化方面也有很多優(yōu)點(diǎn)。因此，首先分析影響碼字性能的因素，然后基于約束利用較好的構(gòu)造方法，即可構(gòu)造出理想的碼字。 本文首先對(duì)LDPC的譯碼算法作了深入的研究，從Tanner圖、信息傳遞等方面對(duì)置信傳播（BP）譯碼算法、最小和（MSA）譯碼算法等原理作了清晰的闡述，并仿真比較了各種算法間的性能優(yōu)劣?；谏鲜鲎g碼算法，本文

3、隨后對(duì)LDPC中的密度演化作了詳細(xì)的分析和數(shù)學(xué)推導(dǎo)。在用密度演化研究了LDPC性能門限與度分布的關(guān)系后，本文接著提出了一種基于固定碼率的全局性度優(yōu)化算法，并通過(guò)實(shí)例比較驗(yàn)證了其全局優(yōu)化結(jié)果超過(guò)差分演化算法。 然后本文將上述度優(yōu)化算法應(yīng)用到碼字構(gòu)造中，并且在考慮LDPC結(jié)構(gòu)化的基礎(chǔ)上，對(duì)高性能非規(guī)則LDPC碼的構(gòu)造方法進(jìn)行了研究。文中給出了一種構(gòu)造方法，通過(guò)優(yōu)化度分布對(duì)并用PEG增大環(huán)長(zhǎng)的方式，提高了碼字的門限性能并降低了誤碼平層