LDPC碼編碼及譯碼算法的研究.pdf

1、低密度奇偶校驗(yàn)碼(Low-Density-Parity-Cheekeodes，簡(jiǎn)稱LDPC碼)是當(dāng)前通信領(lǐng)域的熱門研究課題之一，是第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)者。LDPC碼具有優(yōu)秀的譯碼性能，迭代的概率譯碼算法使得LDPC碼可以達(dá)到接近香農(nóng)限的性能，而且譯碼的復(fù)雜度較低；譯碼算法本質(zhì)上是并行算法，有利于硬件的并行實(shí)現(xiàn)，減少譯碼延時(shí)；它能夠在迭代運(yùn)行的過程中確定碼字是否已譯出，以決定譯碼過程能否結(jié)束，減少迭代次數(shù)；同時(shí)其譯碼錯(cuò)誤是可以檢

2、測(cè)的；譯碼后的誤碼率可以隨著信噪比的增加而任意減小，沒有誤碼率下降減速的error f1oor現(xiàn)象。LDPC碼編碼的復(fù)雜度較高，同時(shí)在碼長(zhǎng)較長(zhǎng)時(shí)，由于必須在接收到所有的信息比特后才能夠進(jìn)行編碼，這就會(huì)給編碼帶來一定的延時(shí)。 本文對(duì)LDPC碼進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。首先介紹了LDPC碼的結(jié)構(gòu)和校驗(yàn)矩陣的構(gòu)造方法；接著介紹了基于Message Passing算法的LDPC碼的幾種迭代譯碼算法，LDPC碼的這些迭代譯碼算法包括，比特翻轉(zhuǎn)(B

3、F)算法、加權(quán)的比特翻轉(zhuǎn)(WBF)算法、置信傳播(BP)算法、最小和(MinSum)算法、歸一化的最小和算法以及基于可靠性的迭代譯碼算法等多種算法，另外還介紹了用于計(jì)算噪聲門限的基于BP算法的密度演變算法；然后探討了LDPC碼如何克服其較高的編碼復(fù)雜度，利用LDPC碼校驗(yàn)矩陣的稀疏性進(jìn)行編碼的方法，并對(duì)兩種編碼方法進(jìn)行基于CPLD的Verilog HDL設(shè)計(jì)，給出了編碼的仿真波形；最后給出了不同碼長(zhǎng)和不同碼率的LDPC碼在高斯白噪聲信道