基于和積算法的LDPC譯碼改進(jìn)及性能分析.pdf

1、現(xiàn)今,通信已成為人類最重要的需求之一,同時(shí)也是吸引投資和增長(zhǎng)最迅速的領(lǐng)域之一。在大家的共同努力下,各個(gè)領(lǐng)域中的技術(shù)進(jìn)步有目共睹,但很多經(jīng)典技術(shù)仍需改進(jìn),通過降低復(fù)雜度和增強(qiáng)性能從而達(dá)到提高收益并降低成本的目的。
　　低密度奇偶校驗(yàn)碼(LDPC)在通信系統(tǒng)中表現(xiàn)出接近香農(nóng)極限的糾錯(cuò)性能,但是與其他糾錯(cuò)碼相比,LDPC碼的編解碼通常需要大量的功耗和處理時(shí)間,這就限制了其實(shí)際應(yīng)用。近年來(lái),努力方向主要集中在降低編解碼復(fù)雜度、在通信系統(tǒng)中

2、應(yīng)用嵌入式子系統(tǒng)和提高電子系統(tǒng)的速度三方面,然而硬件水平的限制使得大量研究人員更關(guān)注對(duì)現(xiàn)有算法的改進(jìn)或替代。通過改進(jìn)算法來(lái)降低硬件實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度是明智且合理的選擇,改進(jìn)后的算法在某種程度上可以降低對(duì)硬件的要求,從而達(dá)到降低成本、易于實(shí)用的目的。本文為L(zhǎng)DPC譯碼算法提出了以下改進(jìn):
　　首先,由于采用迭代譯碼算法的LDPC譯碼器過于復(fù)雜,因此有必要減少計(jì)算次數(shù)來(lái)獲得更快的譯碼速度和更小的功率消耗。為此,本文提出了一種新的基于和-積算

3、法的LDPC譯碼算法,該算法通過應(yīng)用停止節(jié)點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)智能預(yù)測(cè)。這種方式可以降低計(jì)算的復(fù)雜度,從而提高了處理速度,且放寬了對(duì)硬件的水平、復(fù)雜度和工藝的要求。本文引入計(jì)算復(fù)雜度因子來(lái)衡量譯碼計(jì)算的復(fù)雜度,并展示了如何做出早期判決來(lái)降低下一次迭代的計(jì)算和如何去除短循環(huán)的效應(yīng)。仿真結(jié)果表明,新算法可以降低迭代的次數(shù)、加速譯碼過程和簡(jiǎn)化編碼方案,同時(shí)保證譯碼性能的損失在可接受范圍之內(nèi)。
　　其次,為了使LDPC碼達(dá)到更好的誤碼率性能,本文提

4、出一種使用自由比特的LDPC譯碼算法。這一新算法利用自由比特的特點(diǎn),在LDPC譯碼中引入重譯碼,來(lái)降低常規(guī)譯碼中的錯(cuò)誤比特?cái)?shù)量。仿真結(jié)果表明,與傳統(tǒng)的和-積算法相比,本算法的誤碼率性能得到了顯著的提高。
　　最后,本文研究了在非相干BFSK系統(tǒng)中,通過計(jì)算近似LLR來(lái)簡(jiǎn)化LDPC碼譯碼過程,并將其擴(kuò)展到MFSK系統(tǒng)中。此外,本文將這一計(jì)算次優(yōu)LLR的方法與前述應(yīng)用停止節(jié)點(diǎn)的算法相結(jié)合,使譯碼速度得到大幅提高。仿真結(jié)果表明,這一新方