LDPC碼編譯碼技術(shù)研究.pdf

1、信道編碼是數(shù)字通信系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分。LDPC信道編碼技術(shù)是編碼界的重要成果之一，1/2碼率的二元LDPC碼在AWGN信道下的性能距信息論中的Shannon限僅差0.0045dB，它是目前距Shannon限最近的糾錯(cuò)碼。Gallager在1962年提出低密度校驗(yàn)碼(LDPC碼)，1996年經(jīng)過(guò)Mackay、Spielman和Wiberg等人的再發(fā)現(xiàn)后，LDPC碼以其性能優(yōu)越、全并行迭代譯碼結(jié)構(gòu)，譯碼復(fù)雜度線形增長(zhǎng)，便于硬件實(shí)

2、現(xiàn)等一系列優(yōu)點(diǎn)，在無(wú)線通信、深空通信和存儲(chǔ)工業(yè)等諸多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。 本文首先回顧了信道編碼技術(shù)的發(fā)展歷史，介紹了LDPC碼的基本概念和原理。在幾個(gè)重點(diǎn)的研究方向：校驗(yàn)矩陣的構(gòu)造、相關(guān)編碼方式、簡(jiǎn)化譯碼算法以及性能估計(jì)分析等方面作了詳細(xì)的介紹，并提出了自己的創(chuàng)新解決方案。本文的重點(diǎn)是新型校驗(yàn)矩陣的構(gòu)造和譯碼算法的優(yōu)化。 校驗(yàn)矩陣的構(gòu)造是編碼的前提，好的構(gòu)造方案可以大大簡(jiǎn)化復(fù)雜度。本文首先回顧了幾種主要的矩陣構(gòu)造方法：

3、隨機(jī)化構(gòu)造、半隨機(jī)化構(gòu)造和結(jié)構(gòu)化構(gòu)造，并比較了各自的優(yōu)缺點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上提出了一種基于碼長(zhǎng)連續(xù)變化的QC-LDPC碼的構(gòu)造方法，設(shè)計(jì)出的H矩陣具有較大girth值，且碼率碼長(zhǎng)可以靈活變化。此外，對(duì)于非規(guī)則碼我們采用了碼率壓縮的方法同樣實(shí)現(xiàn)了高碼率并且連續(xù)變化。 譯碼算法是LDPC碼的關(guān)鍵，譯碼復(fù)雜度的大小直接影響系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。主要分硬判決譯碼、軟判決和復(fù)合譯碼，經(jīng)典的譯碼算法有比特反轉(zhuǎn)(BF)譯碼算法和置信度傳播(BP)譯算法。對(duì)于