提高通信系統(tǒng)可靠性的實(shí)用低密度奇偶校驗(yàn)碼研究.pdf

1、為了降低通信系統(tǒng)的差錯(cuò)率,提高系統(tǒng)的可靠性,先進(jìn)的信道編碼技術(shù)是寬帶無線通信和電力線通信系統(tǒng)中不可缺少的部分。LDPC碼是目前世界上距離香農(nóng)限最近的碼字,在寬帶無線通信和電力線通信系統(tǒng)中具有廣闊的應(yīng)用前景。本文對(duì)結(jié)構(gòu)化LDPC碼的幀同步、譯碼和構(gòu)造等問題作了深入研究,主要內(nèi)容及成果如下:
　　 提出兩種LDPC碼譯碼輔助的盲幀同步算法,分別為基于最大值法和基于門限法的幀同步算法。推導(dǎo)了它們的幀同步錯(cuò)誤概率。兩種算法均無需一次完整

2、的迭代譯碼過程,可借助LDPC碼譯碼器硬件資源實(shí)現(xiàn),節(jié)約了幀同步搜索的時(shí)間和功耗,還可提高譯碼器的利用率。仿真結(jié)果表明,基于最大值法的幀同步算法性能明顯優(yōu)于硬判決的同步算法,且接近已有的碼字軟信息輔助的幀同步算法。針對(duì)基于門限法的同步算法,提出一種準(zhǔn)最佳幀同步門限的確定方法,并進(jìn)行了算法仿真和驗(yàn)證。它的幀同步性能比基于最大值法的要差,但在幀同步搜索速率上有明顯的優(yōu)勢(shì)。
　　 譯碼方面,針對(duì)采用擾碼來解決幀同步“斜坡現(xiàn)象”的系統(tǒng),

3、提出聯(lián)合擾碼校驗(yàn)圖案的BP譯碼算法；提出了改進(jìn)的雙分層BP譯碼算法,并行計(jì)算兩個(gè)校驗(yàn)行分組的信息,來提高分層譯碼算法的譯碼速率；解決了BP譯碼算法在放大和譯碼前傳協(xié)作中繼中應(yīng)用的初始化問題。仿真驗(yàn)證了改進(jìn)BP譯碼算法的有效性和可靠性。
　　 針對(duì)結(jié)構(gòu)化LDPC碼譯碼器,歸納并證明了Banyan交換結(jié)構(gòu)在信息置換時(shí)的選路交換規(guī)律,設(shè)計(jì)了一種基于可預(yù)置選路算法的新型循環(huán)移位置換單元及其出線轉(zhuǎn)換單元。相比Benes和Reverse B

4、anyan等交換結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)的新型循環(huán)移位置換單元提高了信息循環(huán)移位交換的速率,且占用較少的硬件資源和面積。
　　 提出一種基于快速高斯消元算法的結(jié)構(gòu)化LDPC碼的構(gòu)造方法?？焖俑咚瓜惴ㄔ诨痉纸M運(yùn)算的基礎(chǔ)上,以單位置換陣為基本單元進(jìn)行整體消元,降低消元算法的復(fù)雜度。分析了小四環(huán)和小六環(huán)的構(gòu)成條件,提出小環(huán)的快速檢測(cè)方法。仿真結(jié)果表明,當(dāng)碼率為1/2和2/3時(shí),新構(gòu)造的第一類S1-LDPC碼都具有相對(duì)較好的譯碼性能,尤其幀錯(cuò)誤