基于有限域的有结构低密度格码的构造

发布时间：2017-05-13 07:21

  本文关键词：基于有限域的有结构低密度格码的构造，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：低密度格码(LDLC,Low-density lattice codes)是一类格码,由于其具有接近加性高斯白噪声(AWGN)信道容量的纠错性能以及可实现的迭代译码,现在越来越受到关注。LDLC被应用无线通信,卫星通信等领域,具有很广阔的应用前景。受到低密度校验(LDPC)码的启发和寻找可行的接近信道容量的格码的时代要求,Sommer等人于2008年在信息论(IT)汇刊上提出低密度格码。LDLC这类格码直接产生于欧氏空间且其校验矩阵(生成矩阵的逆)是稀疏的,它们具有很高的编码增益且具有线性可行的迭代译码器。当前,构造编译码复杂度低,易于整形,性能良好且参数灵活的LDLC具有很重要的理论和应用意义。本文提出一个一般构造框架用于构造具有代数结构的LDLC,我们称这类LDLC为一类有结构LDLC。这类LDLC基于由BerlekampJustesen(B-J)码和阵列码产生的二进制矩阵,这些矩阵由一系列置换矩阵(或循环置换矩阵)和零矩阵组成。这类有结构的LDLC具有以下特点:具有线性的构造复杂度和所需存储空间少;其迭代软译码器在AWGN信道上的符号出错概率(SER))与由计算机产生近似随机的LDLC的相当,甚至更好;某些具有特殊性质的这类LDLC可以很容易的变换为具有系统形式的,这种形式有助于降低编码复杂度和便于整形;具有一定范围内可变的码长和码率,而与此同时其SER性能并不会显著的下降,一定程度上克服有结构LDLC码长相对固定的缺点。因为具有较大围长的LDLC,其软迭代译码器能更容易收敛于正确解,所以基于这个一般框架,我们设计了一个可行的算法用于构造具有较大围长(girth)的LDLC。此外,我们还将此类有结构的LDLC推广到了复低密度格码(CLDLC,Complex low-density lattice codes),从而得到一类具有代数结构的CLDLC,其在AWGN信道上的SER性能接近于随机的CLDLC。CLDLC在维数或者度比较低的情况下,其SER性能要比相对应的LDLC要好,和更适用于MIMO通信系统。论文主要通过选用性能卓越且计算和存储复杂度低的迭代译码器,进行实验仿真,以检验这类LDLC和CLDLC分别在加性高斯白噪声(AWGN)信道和复加性高斯白噪声(CAWGN)信道上的纠错性能,为未来将代数工具或几何工具用于构造有结构LDLC提供依据。上述的研究成果目前已经被重要的国际会议IEEE ISCC所录用。
【关键词】：低密度格码 代数构造 B-J码 阵列码 拉丁方
【学位授予单位】：清华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN911.22
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 绪论8-19
• 1.1 格码和其基本概念8-14
• 1.1.1 格8-12
• 1.1.2 格码12-14
• 1.2 LDLC简介和发展现状14-18
• 1.2.1 LDLC和其概念14-15
• 1.2.2 LDLC的现状15-18
• 1.3 本人所做工作和文章结构安排18
• 1.4 本章小结18-19
• 第2章 一类有结构LDLC和构造19-28
• 2.1 有结构LDLC19-21
• 2.2 一般构造框架21-23
• 2.3 拉丁方的两种构造23
• 2.4 具有相对较大girth的拉丁方构造23-27
• 2.4.1 PEG算法简要介绍24-26
• 2.4.2 基于PEG的拉丁方构造26-27
• 2.5 本章小结27-28
• 第3章 基矩阵的两类构造28-41
• 3.1 基于B-J码的构造28-34
• 3.1.1 B-J码简介28-29
• 3.1.2 基于B-J码的基矩阵29-30
• 3.1.3 实验结果30-34
• 3.2 基于阵列码的构造34-40
• 3.2.1 阵列码简介34-36
• 3.2.2 基于整列码的基矩阵36-37
• 3.2.3 实验结果37-38
• 3.2.4 其他38-40
• 3.3 本章小结40-41
• 第4章 LDLC译码算法研究41-49
• 4.1 概述41
• 4.2 次优译码器41-42
• 4.3 和积算法42-46
• 4.4 最大积算法46-48
• 4.5 本章小结48-49
• 第5章 有结构CLDLC和构造49-55
• 5.1 CLDLC的介绍49-50
• 5.2 一般构造框架的推广50
• 5.3 译码算法的介绍50-52
• 5.4 实验结果52-53
• 5.5 本章小结53-55
• 第6章 文章总结和未来研究方向55-56
• 6.1 文章总结55
• 6.2 未来研究方向55-56
• 参考文献56-61
• 致谢61-63
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果63

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 耿嘉;曹秀英;毕光国;;基于迹准则的空频格码的设计[J];应用科学学报;2006年05期

2 耿嘉;曹秀英;毕光国;;空时格码迹准则的改进[J];电路与系统学报;2008年06期

3 耿嘉;曹秀英;;基于迹准则的超正交空时格码的设计(英文)[J];Journal of Southeast University(English Edition);2006年04期

4 甄翌;6西格码管理:企业管理的更高层次[J];科学管理研究;2002年06期

5 ;解读六西格码[J];电子质量;2003年01期

6 朱联祥;付孟孟;;基于标记位的低密度格码整形方案[J];电讯技术;2013年10期

7 付孟孟;;低密度格码的性能分析与研究[J];信息通信;2013年06期

8 朱联祥;代改荣;唐颖;李祥;行彦辉;;低密度格码编译码原理及其性能仿真[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2011年02期

9 程健,陈明,程时昕;优化空时格码的性能准则及串联级联卷积编码空时格码[J];应用科学学报;2002年02期

10 李昊;;空时网格码技术[J];电信快报;2005年12期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 耿嘉;曹秀英;毕光国;;平方欧式距离谱意义下好的空时格码[A];通信理论与信号处理新进展——2005年通信理论与信号处理年会论文集[C];2005年

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 王壮凌;6西格码模式：企管“定海神针”[N];厂长经理日报;2001年

2 赵陕雄;投诉“七连冠”的背后[N];中国质量报;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 李家云;基于有限域的有结构低密度格码的构造[D];清华大学;2015年

2 李杰海;空时Turbo网格码的研究[D];哈尔滨工程大学;2008年

3 孙刚;新一代无线通信系统空时网格码技术研究[D];电子科技大学;2004年

4 杨X;基于超正交空时网格码的MIMO-OFDM系统性能分析[D];武汉理工大学;2007年

  本文关键词：基于有限域的有结构低密度格码的构造，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：361917