LDPC码编译码算法研究

发布时间：2017-07-31 14:04

  本文关键词：LDPC码编译码算法研究

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【摘要】： 低密度奇偶校验(LDPC)码是一种基于稀疏奇偶校验矩阵的线性分组码。由于LDPC码是性能接近Shannon极限的好码,并且具有较强的纠错能力、较大的灵活性和较低的译码复杂度,使它成为近年来编码领域研究的一个热点,在通信的多个领域得到了应用。 本文主要对LDPC码的编译码算法进行研究。首先,介绍了通信系统和信道编码理论。其次,阐述了LDPC码的性能特点、发展应用以及LDPC码的基本理论知识。再次,介绍了LDPC码的随机构造方法和结构构造方法,并对两大类构造方法进行了分析和比较。最后,展开对LDPC码编译码算法的研究。在译码算法上,重点对BP译码算法进行了介绍和性能分析。研究了LDPC码BP译码算法的四种简化算法和一种改进算法,并通过MATLAB实验仿真对几种译码算法进行了详细的对比和分析。与几种简化算法相比,改进算法可以在较低硬件复杂度的情况下提高译码的性能。在编码算法上,探讨了LDPC码的三种编码算法,并对每种编码算法的复杂度进行了分析。研究了一种基于Tanner图的、可以适用于任意LDPC码的线性复杂度的编码算法,并对该算法整个分析、编码过程以及编码的复杂度进行了详细的介绍。
【关键词】：LDPC码 编码 BP译码
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TN911.2
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 绪论7-13
• 1.1 通信系统7-8
• 1.2 信道编码及其发展8-10
• 1.2.1 信道编码理论8-9
• 1.2.2 信道编码理论的发展9-10
• 1.3 LDPC码的性能特点及其发展应用10-12
• 1.3.1 LDPC码的性能特点10-11
• 1.3.2 LDPC码的发展和应用11-12
• 1.4 论文的主要工作和内容安排12-13
• 2 LDPC码概论13-17
• 2.1 线性分组码13
• 2.2 LDPC码的定义13-14
• 2.3 LDPC码的图模型表示14-15
• 2.4 LDPC码的分类15-16
• 2.5 本章小结16-17
• 3 LDPC码的构造17-30
• 3.1 校验矩阵结构与性能的关系17-18
• 3.2 随机构造法18-26
• 3.2.1 Gallager构造法19-20
• 3.2.2 Mackay构造法20-21
• 3.2.3 π矩阵构造法21-22
• 3.2.4 Q矩阵构造法22-26
• 3.3 结构构造法26-29
• 3.3.1 有限几何构造法26-27
• 3.3.2 组合构造法27-29
• 3.4 随机构造法和结构构造法的比较29
• 3.5 本章小结29-30
• 4 LDPC码的译码30-48
• 4.1 迭代译码算法概述30-31
• 4.2 BP译码算法31-34
• 4.2.1 概率BP算法31-33
• 4.2.2 LLR BP算法33-34
• 4.3 BP译码算法性能分析34-37
• 4.3.1 SNR对译码性能的影响35
• 4.3.2 码长对译码性能的影响35-36
• 4.3.3 最大迭代次数对译码性能的影响36-37
• 4.4 简化的BP译码算法37-45
• 4.4.1 BP-log算法37-38
• 4.4.2 BP-based算法38-40
• 4.4.3 Offset BP-based算法及性能仿真40-44
• 4.4.4 Normalized BP-based算法及性能仿真44-45
• 4.5 改进的BP译码算法45-47
• 4.6 本章小结47-48
• 5 LDPC码的编码48-68
• 5.1 全下三角形式的编码算法48-49
• 5.2 类下三角形式的编码算法49-51
• 5.3 π-矩阵和Q矩阵的编码算法51-52
• 5.4 一种线性复杂度的编码算法52-67
• 5.4.1 标识判决编码算法52-54
• 5.4.2 伪树状结构54-55
• 5.4.3 编码停止集55-57
• 5.4.4 编码停止集的线性复杂度编码方法57-61
• 5.4.5 任意LDPC码的线性复杂度编码方法61-67
• 5.5 本章小结67-68
• 6 总结及下一步工作68-69
• 致谢69-70
• 参考文献70-71

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 杜亚涛;基于FPGA的LDPC码编译码算法的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2012年

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本文编号：599498