低差错平台LDPC码字构造及译码

发布时间：2017-12-14 18:17

  本文关键词：低差错平台LDPC码字构造及译码

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【摘要】：低密度奇偶校验码(LDPC)具有低复杂度迭代译码和逼近香农极限性能的优点,在存储及通信等领域得到广泛应用。但LDPC码的迭代译码结果容易出现差错平台问题,严重影响了LDPC码字抗差错性能的进一步提升和更为广泛的应用。研究低差错平台的LDPC码字编解码方法,提升其误码性能和降低实现复杂度具有重要的理论与应用价值。研究发现,陷阱集是差错平台的主要成因。为了降低差错平台,本文首先对LDPC码字结构进行了优化。通过增加最小围长或者最小距离,降低陷阱集出现的概率,缓解差错平台问题。虽然随机构造法性能较好,但结构的无规律性加大了硬件实现的难度,因此我们采用有一定规律的结构化LDPC码字构造方法。常见的结构化构造方法包括准循环,渐进边增加以及网格构造方法等等。本文利用二维网格图,提出了一种围长为10的码字构造方法。该方法对斜率集进行严格的筛选,利用一组特殊的数列作为斜率子集,该数列中不存在任何三项元素公差相等和任何四项元素公差相等或者成两倍的情况,从而排除线段构成三角形和四边形的可能,得到围长为10的LDPC码字,提升了误码性能,降低了差错平台,由于其编码生成矩阵具有循环结构,因此硬件实现所占用的资源和复杂度得到了有效降低。为了提高LDPC译码的误码性能以及降低译码计算复杂度,本文将分合译码算法引入比特翻转译码中,提出一种分合型反转译码算法,在误码性能与计算复杂度之间取得了较好的平衡。同时,针对差错平台问题提出了一种两级选择性译码算法。该算法分为两个阶段,第一阶段采用常规的BP译码算法,若符合停止准则即进入第二阶段,避免不必要的迭代处理;在第二阶段中,将待处理的信息节点分成可信节点和可疑节点两类,适当增加可信节点的置信度,并根据可疑节点的可疑程度对其进行顺序逐位翻转迭代译码,取得了良好的译码性能。理论分析与仿真实验表明:在AWGN信道下,与回溯、置信度平均和后处理三种缓解差错平台问题的译码算法相比,本文提出的方法在降低差错平台的同时,译码的计算复杂度得到了有效降低,通过对其进一步优化,能方便地进行硬件实现,具有较高的应用价值。
【学位授予单位】：中南民族大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN911.22
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本文编号：1288886