自適應(yīng)LDPC編譯碼技術(shù)研究.pdf

1、LDPC碼是一種性能接近香農(nóng)極限的好碼，有著并行譯碼和高吞吐率等優(yōu)點(diǎn)，在Turbo碼之后，LDPC碼成為信道編碼領(lǐng)域的另一研究熱點(diǎn)。在通信系統(tǒng)傳輸過(guò)程中，由于傳輸數(shù)據(jù)的不確定性，根據(jù)不同的信道條件來(lái)進(jìn)行碼長(zhǎng)和碼率的動(dòng)態(tài)調(diào)整完成自適應(yīng)LDPC編碼，能夠有效地提高通信系統(tǒng)的傳輸速率和可靠性。在這種情況下，若是使用多個(gè)編碼器和譯碼器，在實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度上是難以接受的，而使用打孔(Puncturing)、縮短(Shortening)和擴(kuò)展(Exten

2、ding)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)碼長(zhǎng)和碼率的動(dòng)態(tài)調(diào)整是實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)LDPC編譯碼的合理選擇。
　　在現(xiàn)有的IEEE802.11 ac標(biāo)準(zhǔn)中己采用了LDPC碼的打孔及縮短技術(shù)，但是由于其對(duì)打孔和縮短位置的選擇過(guò)于簡(jiǎn)單，沒(méi)有考慮到LDPC碼校驗(yàn)矩陣的特性，使得打孔和縮短帶來(lái)的性能損失很大。在IEEE802.11 ad的下一代演進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)中將要引入信道綁定(Channel Bonding，CB)技術(shù)，針對(duì)信道綁定技術(shù)帶來(lái)的帶寬增加，使用更長(zhǎng)的LDPC編碼

3、來(lái)獲得更高的編碼增益成為一種有效的提高系統(tǒng)性能的方法，而現(xiàn)有的擴(kuò)展編碼方法并不能滿足任意碼長(zhǎng)的要求。
　　論文在對(duì)現(xiàn)有IEEE802.11ac和IEEE802.11ad標(biāo)準(zhǔn)中采用的自適應(yīng)LDPC編譯碼方法分析比較的基礎(chǔ)上，提出了無(wú)噪譯碼和置信度的概念，并據(jù)此概念提出一種基于置信度準(zhǔn)則的自適應(yīng)LDPC編碼方案?；谥眯哦葴?zhǔn)則的自適應(yīng)編碼方案可應(yīng)用于縮短、打孔和擴(kuò)展。相較于現(xiàn)有的縮短和打孔方案，如基于恢復(fù)樹(shù)的打孔方案、基于NG排序準(zhǔn)則

4、的打孔方案、基于外信息和的縮短方案、基于最小行方差的縮短方案、基于破壞力的縮短和打孔方案以及IEEE802.11 ac標(biāo)準(zhǔn)中的倒序打孔縮短方案，基于置信度準(zhǔn)則的縮短及打孔方案具有實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、靈活性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。論文以IEEE802.11 ac標(biāo)準(zhǔn)的LDPC碼為例，分析和對(duì)比了上述縮短和打孔方案以及基于置信度準(zhǔn)則的縮短及打孔方案。驗(yàn)證結(jié)果表明，基于置信度準(zhǔn)則的縮短及打孔方案相較于現(xiàn)有方案取得了更佳的性能，而且基于置信度準(zhǔn)則選擇的打孔位及縮短位可

5、以靈活滿足自適應(yīng)LDPC編碼要求。另一方面，論文在基于置信度的構(gòu)造準(zhǔn)則基礎(chǔ)上，推廣獲得了基于置信度的擴(kuò)展縮短構(gòu)造方案。在IEEE802.11 ad鏈路仿真平臺(tái)上對(duì)不同LDPC碼擴(kuò)展構(gòu)造方案進(jìn)行了仿真對(duì)比，仿真結(jié)果表明，相較于現(xiàn)有的直接擴(kuò)展方案，基于擴(kuò)展縮短構(gòu)造的LDPC碼可以充分利用長(zhǎng)碼更優(yōu)的譯碼性能，在滿足不同碼長(zhǎng)構(gòu)造要求的同時(shí)，獲得優(yōu)于現(xiàn)有直接擴(kuò)展的LDPC編碼構(gòu)造方案的性能。
　　論文的相關(guān)研究為進(jìn)一步深入研究和完善自適應(yīng)L