LDPC码置信传播译码算法改进与性能分析
发布时间：2022-01-02 02:01
随着人们对高速数字传输需求的日益增长,LDPC码以其接近香农限的性能在卫星数字化视频广播第二代（DVB-S2）、IEEE802.11n、IEEE802.16e和5G等通信标准中以及嫦娥二号卫星通信系统中得到了广泛应用,其置信传播译码算法也因此受到了极大关注。研究置信传播算法的目的是降低该算法的复杂度、提高译码性能,从而更好地适应实际应用需求。首先,本论文对LDPC码的相关概念、构造算法以及编码算法进行了简单介绍。其次,本论文对置信传播算法进行了研究。具体来说,详细讨论了对数域和积算法（LLR-SPA）、最小和算法（MSA）、归一化最小和算法（Normalized MSA）、偏置最小和算法（Offset MSA）和自修正最小和算法（SC-MSA）。同时,还讨论了基于自修正方法改进的自修正和积算法（SC-LLR-SPA）和归一化自修正最小和算法（Normalized SC-MSA）。随后,利用IEEE 802.16e标准下的校验矩阵对算法进行了仿真与性能分析。结果表明,基于自修正改进的SC-LLR-SPA和Normalized SC-MSA的收敛性与改进前基本一致,而且在几乎不增加复杂度和...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 数字通信系统简介
1.2 信道模型简介
1.2.1 二进制对称信道(BSC)
1.2.2 二进制删除信道(BEC)
1.2.3 加性高斯白噪声信道(AWGN)
1.3 纠错码发展历程
1.4 LDPC码置信传播译码算法的发展与现状
1.5 本论文的创新及章节安排
第二章 LDPC码基本原理
2.1 LDPC码定义
2.2 LDPC码的表示方法
2.3 LDPC码的构造
2.3.1 PEG算法
2.3.2 IEEE802.16e标准中的构造
2.3.3 CCSDS深空通信标准LDPC码的构造
2.4 LDPC码的编码
2.4.1 高斯消元法
2.4.2 部分迭代编码算法
2.4.3 IEEE802.16eLDPC码流水线双向递归算法
2.4.4 CCSDS标准LDPC码准循环编码算法
2.5 本章小结
第三章 LDPC码置信传播算法
3.1 置信传播算法
3.1.1 对数域和积译码算法(LLR-SPA)
3.1.2 最小和算法(MSA)
3.1.3 归一化最小和算法(NormalizedMSA)
3.1.4 偏置最小和算法(OffsetMSA)
3.1.5 自修正最小和算法(SC-MSA)
3.2 基于自修正的改进置信传播译码算法
3.2.1 自修正对数域和积算法(SC-LLR-SPA)
3.2.2 归一化自修正最小和算法(NormalizedSC-MSA)
3.3 算法复杂度分析
3.4 外部信息转移图(EXITchart)性能分析
3.4.1 EXITchart简介
3.4.2 收敛性能仿真分析
3.5 译码时延分析
3.6 误码性能仿真与分析
3.7 本章小结
第四章 基于调度策略的置信传播算法
4.1 调度策略分类
4.2 非动态调度策略译码算法
4.2.1 分层置信传播算法(LBP)
4.2.2 洗牌置信传播算法(SBP)
4.3 动态调度策略译码算法
4.3.1 残余度置信传播算法(RBP)
4.3.2 基于校验节点的残余度置信传播算法(NW-RBP)
4.3.3 基于变量节点的残余度置信传播算法(VC-RBP)
4.3.4 基于变量节点的通知式残余度置信传播算法(IVC-RBP)
4.3.5 懒人策略残余度置信传播算法(Lazy-RBP)
4.4 算法复杂度分析
4.5 译码时延分析
4.6 误码性能仿真与分析
4.7 本章小结
第五章 基于可靠度分级的置信传播算法
5.1 可靠度分级策略的提出
5.2 算法描述
5.3 算法复杂度分析
5.4 译码时延分析
5.5 误码性能仿真与分析
5.6 多元LDPC码的可靠度分级方案
5.7 本章小结
第六章 总结与展望
附录A
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]EMS译码算法的改进研究[J]. 张福星,许生旺,雷光雄. 无线电工程. 2016(10)
硕士论文
[1]基于MRF的二元LDPC码译码算法研究及FPGA实现[D]. 武文强.烟台大学 2016
[2]基于AWGN信道的数字喷泉码性能分析与设计[D]. 于研文.西安电子科技大学 2013
[3]多元LDPC码编译码器的设计与实现[D]. 孙月.电子科技大学 2010
本文编号：3563249
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 数字通信系统简介
1.2 信道模型简介
1.2.1 二进制对称信道(BSC)
1.2.2 二进制删除信道(BEC)
1.2.3 加性高斯白噪声信道(AWGN)
1.3 纠错码发展历程
1.4 LDPC码置信传播译码算法的发展与现状
1.5 本论文的创新及章节安排
第二章 LDPC码基本原理
2.1 LDPC码定义
2.2 LDPC码的表示方法
2.3 LDPC码的构造
2.3.1 PEG算法
2.3.2 IEEE802.16e标准中的构造
2.3.3 CCSDS深空通信标准LDPC码的构造
2.4 LDPC码的编码
2.4.1 高斯消元法
2.4.2 部分迭代编码算法
2.4.3 IEEE802.16eLDPC码流水线双向递归算法
2.4.4 CCSDS标准LDPC码准循环编码算法
2.5 本章小结
第三章 LDPC码置信传播算法
3.1 置信传播算法
3.1.1 对数域和积译码算法(LLR-SPA)
3.1.2 最小和算法(MSA)
3.1.3 归一化最小和算法(NormalizedMSA)
3.1.4 偏置最小和算法(OffsetMSA)
3.1.5 自修正最小和算法(SC-MSA)
3.2 基于自修正的改进置信传播译码算法
3.2.1 自修正对数域和积算法(SC-LLR-SPA)
3.2.2 归一化自修正最小和算法(NormalizedSC-MSA)
3.3 算法复杂度分析
3.4 外部信息转移图(EXITchart)性能分析
3.4.1 EXITchart简介
3.4.2 收敛性能仿真分析
3.5 译码时延分析
3.6 误码性能仿真与分析
3.7 本章小结
第四章 基于调度策略的置信传播算法
4.1 调度策略分类
4.2 非动态调度策略译码算法
4.2.1 分层置信传播算法(LBP)
4.2.2 洗牌置信传播算法(SBP)
4.3 动态调度策略译码算法
4.3.1 残余度置信传播算法(RBP)
4.3.2 基于校验节点的残余度置信传播算法(NW-RBP)
4.3.3 基于变量节点的残余度置信传播算法(VC-RBP)
4.3.4 基于变量节点的通知式残余度置信传播算法(IVC-RBP)
4.3.5 懒人策略残余度置信传播算法(Lazy-RBP)
4.4 算法复杂度分析
4.5 译码时延分析
4.6 误码性能仿真与分析
4.7 本章小结
第五章 基于可靠度分级的置信传播算法
5.1 可靠度分级策略的提出
5.2 算法描述
5.3 算法复杂度分析
5.4 译码时延分析
5.5 误码性能仿真与分析
5.6 多元LDPC码的可靠度分级方案
5.7 本章小结
第六章 总结与展望
附录A
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]EMS译码算法的改进研究[J]. 张福星,许生旺,雷光雄. 无线电工程. 2016(10)
硕士论文
[1]基于MRF的二元LDPC码译码算法研究及FPGA实现[D]. 武文强.烟台大学 2016
[2]基于AWGN信道的数字喷泉码性能分析与设计[D]. 于研文.西安电子科技大学 2013
[3]多元LDPC码编译码器的设计与实现[D]. 孙月.电子科技大学 2010
本文编号：3563249
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/3563249.html
