LDPC碼及LDPC級(jí)聯(lián)碼的性能研究.pdf

1、低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC)碼是基于稀疏校驗(yàn)矩陣的線性分組碼，它最初由Gallager于1962年提出，當(dāng)時(shí)并未受到人們的重視。經(jīng)數(shù)十年的沉寂，隨著計(jì)算機(jī)能力的增強(qiáng)和相關(guān)理論（如圖論、BP算法、Turbo碼等）的發(fā)展，Mackay和Neal重新發(fā)現(xiàn)了它，并證明它在與基于BP迭代譯碼算法相結(jié)合的條件下具有非常逼近Shannon限的性能。LDPC碼的重新發(fā)現(xiàn)是繼Turbo碼后在糾錯(cuò)編碼領(lǐng)域的又一重大進(jìn)展。 LDPC碼和Turbo碼以各

2、自的方式實(shí)現(xiàn)接近Shannon限的這一目標(biāo)。Turbo碼在低信噪比情況下的性能優(yōu)于其它各種編碼方式。而LDPC碼的描述簡(jiǎn)單，具有較大的靈活性，當(dāng)碼長(zhǎng)足夠長(zhǎng)時(shí)具有比Turbo碼更為良好的性能，其譯碼復(fù)雜度低于Turbo碼。近年來，LDPC碼以其優(yōu)異的性能，以及巨大的潛在應(yīng)用價(jià)值而受到編碼界的極大關(guān)注，已成為目前最熱門的研究領(lǐng)域之一。 本文在對(duì)LDPC碼進(jìn)行了系統(tǒng)的分析和研究的基礎(chǔ)上，從降低編碼復(fù)雜度方面考慮，提出了一種基于生成矩陣

3、的非正規(guī)LDPC碼的構(gòu)造方法，不僅研究了系統(tǒng)形式的非正規(guī)LDPC碼，也研究了更具一般性的非系統(tǒng)形式下的非正規(guī)LDPC碼的編譯碼方法，通過在AWGN信道和瑞利信道上模擬分析了它們的性能；并在相同的條件下，將其性能和傳統(tǒng)的基于校驗(yàn)矩陣的LDPC碼進(jìn)行了比較。然后，本文將優(yōu)化過的基于生成矩陣的LDPC碼來構(gòu)造乘積碼，同時(shí)也在相同的情況下比較了此種乘積碼和LDPC碼。最后，為了進(jìn)一步提高信道編碼的性能和降低譯碼復(fù)雜度，在研究了循環(huán)碼，特別是RS