多元LDPC编码调制系统的低复杂度译码算法及其硬件实现方案

发布时间：2017-08-05 08:31

  本文关键词：多元LDPC编码调制系统的低复杂度译码算法及其硬件实现方案

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【摘要】：低密度校验(Low-Density Parity-Check,LDPC)码是一类纠错性能优秀的好码,已经得到广泛的研究和应用。而基于高阶有限域GF(q)上的多元LDPC码在中短码长具有超越二元LDPC的纠错性能,尤其是与高阶调制相结合时这种优势更加明显。然而,多元LDPC码过高的译码复杂度阻碍了它在通信系统中应用。本文主要研究了多元LDPC码编码调制系统的低复杂度译码算法,并针对提出的一种算法给出了硬件实现方案。主要完成的工作有以下几个方面:首先介绍了多元LDPC码和其经典算法,包括和积算法和扩展最小和算法。通过仿真比较了多元LDPC码与二元LDPC码和Turbo码的性能。其次,本文介绍了多元LDPC码的编码调制系统,对编码调制系统的性能进行了仿真。并对编码调制系统的联合迭代检测-译码算法(Iterative Joint Detection Decoding,IJDD)进行了改进,提出了两种低复杂度的译码算法:IJDD改进算法A与IJDD改进算法B。其中,IJDD改进算法A具有较好的性能,IJDD改进算法B易于硬件实现。最后,针对IJDD改进算法B,本文提出了一种多元LDPC译码器的硬件实现方案,并详细介绍了译码器每个模块的设计结构。
【关键词】：多元LDPC码 译码算法 编码调制系统 联合迭代检测-译码 低复杂度 实现方案
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN911.22
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 符号对照表10-11
• 缩略语对照表11-14
• 第一章 绪论14-20
• 1.1 信道编码14-16
• 1.2 LDPC码及其应用16-18
• 1.3 论文的创新和研究内容18-20
• 第二章 多元LDPC码及其编码调制原理20-44
• 2.1 多元LDPC码预备知识20-25
• 2.1.1 有限域基础20-22
• 2.1.2 线性分组码22-25
• 2.2 多元LDPC码的基本概念及因子图表示25-27
• 2.3 多元LDPC码的译码算法27-38
• 2.3.1 多元LDPC码的和积译码算法27-30
• 2.3.2 基于快速傅立叶变换的QSPA算法30-33
• 2.3.3 多元LDPC码的扩展最小和译码33-35
• 2.3.4 多元LDPC码的译码算法性能仿真35-38
• 2.4 多元LDPC编码调制系统38-43
• 2.4.1 编码调制原理38-39
• 2.4.2 多元LDPC编码调制系统模型39-40
• 2.4.3 多元LDPC编码调制系统的性能仿真40-43
• 2.5 本章小结43-44
• 第三章 多元LDPC码的联合迭代检测-译码算法44-68
• 3.1 多元LDPC码的一步大数逻辑译码算法44-47
• 3.2 多元LDPC码的联合迭代检测-译码原始算法47-53
• 3.3 多元LDPC码的联合迭代检测-译码改进算法A53-62
• 3.3.1 算法描述54-57
• 3.3.2 性能仿真与分析57-60
• 3.3.3 算法复杂度分析60-62
• 3.4 多元LDPC码的联合迭代检测-译码改进算法B62-66
• 3.4.1 算法描述62-63
• 3.4.2 性能仿真与分析63-65
• 3.4.3 算法复杂度分析65-66
• 3.5 本章小结66-68
• 第四章 多元LDPC码的联合迭代检测-译码器实现方案设计68-78
• 4.1 多元LDPC码联合迭代检测-译码器总体结构68-70
• 4.1.1 联合迭代检测-译码器的整体架构68-70
• 4.1.2 联合迭代-检测译码器的整体控制模块70
• 4.2 译码器基本功能模块设计70-76
• 4.2.1 接收序列存储模块70-71
• 4.2.2 信号检测模块71-72
• 4.2.3 变量节点信息更新模块72-75
• 4.2.4 校验节点信息更新模块75-76
• 4.3 有限域元素的运算实现76
• 4.4 本章小结76-78
• 第五章 总结与展望78-80
• 参考文献80-84
• 致谢84-86
• 作者简介86-87

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本文编号：623977