高效LDPC碼及級(jí)聯(lián)LDPC-卷積碼編譯碼的性能研究.pdf

1、低密度奇偶校驗(yàn)碼（LDPC）碼是由Gallager在1962年首先提出的一種糾錯(cuò)碼，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。 以信道編碼為核心內(nèi)容的差錯(cuò)控制一直是通信理論中的熱點(diǎn)課題。Turbo碼在第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)中取得的成功讓人炫目，但

2、是對于其在下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)的可行性，很多人都持謹(jǐn)慎態(tài)度。雖然卷積碼具有很好的糾錯(cuò)性能，但它采用高譯碼復(fù)雜度的Viterbi譯碼器，限制了它在實(shí)際通信中的應(yīng)用。而Turbo碼的高復(fù)雜度譯碼算法也許會(huì)成為處理速度的瓶頸。 LDPC碼的出現(xiàn)讓人們看到了新的選擇。和Turbo碼一樣，LDPC碼也具有接近香農(nóng)限的性能，而且LDPC碼的數(shù)學(xué)定義非常簡單，具有較大的靈活性，當(dāng)碼長足夠長時(shí)的非正規(guī)LDPC碼具有比Turbo碼更為良好的性能，其

3、譯碼復(fù)雜度低于Turbo碼。因此，LDPC碼迅速成為信道編碼領(lǐng)域的熱點(diǎn)，在無線通信、深空通信、有線通信等各個(gè)領(lǐng)域展開了應(yīng)用。 本文在對LDPC碼進(jìn)行了系統(tǒng)的分析和研究的基礎(chǔ)上，為了降低編碼復(fù)雜度，我們提出了一種基于生成矩陣的非正規(guī)LDPC碼的構(gòu)造方法，并將其性能和傳統(tǒng)的基于校驗(yàn)矩陣的LDPC碼進(jìn)行了比較。為了進(jìn)一步降低LDPC碼在實(shí)際應(yīng)用中的譯碼復(fù)雜度，我們對其譯碼方式進(jìn)行了串行處理的研究。最后，為了進(jìn)一步提高信道編碼的性能，本