基于交替方向乘子法的ISI信道LDPC码线性规划译码算法研究

发布时间：2020-06-10 15:57

【摘要】：低密度校验(Low Density Parity Check,LDPC)码具有接近信道容量的良好性能,因此近几年来已经成为了学者们重点研究对象之一。在通信领域中,2016年的3GPP会议确定了 LDPC码为5G增强移动带宽数据信道的编码方案。另一方面,在存储技术中,由于对SSD的纠错能力的要求日益提高,SSD中的纠错码(Error Correcting Code,ECC)也逐渐从BCH码转向LDPC码。针对符号间干扰(Inter Symbol Interference,ISI)信道模型,本文对基于交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers,ADMM)的 LDPC 码译码算法进行了研究,论文的主要工作包括以下几个方面:1.本文概述了通信系统和通信信道,详细分析了无记忆信道AWGN下的LDPC译码模型,并对和积译码算法、最小和译码算法、线性规划译码算法与ADMM译码算法四种典型译码方法进行了仿真。通过比较四种算法下LDPC码的译码性能可知ADMM译码算法在高信噪比时具有较好的译码性能。2.ISI信道下现有的译码方法主要都是利用BCJR检测方法对ISI信道的状态转移概率进行计算,然后,逐位进行软判决译码。通过深入分析ISI信道通信模型的特征,本文给出了一种ISI信道下LDPC码的线性规划译码模型及其译码方法。与现有的BCJR检测与和积译码算法结合的方法相比较,对典型ISI信道下LDPC码进行仿真分析表明,采用该译码方法时LDPC码在高信噪比区域的性能更好,但长码时其译码速度比较慢。3.针对线性规划译码算法的译码速度慢的问题,本文提出了一种ISI信道下基于ADMM的LDPC码惩罚译码算法。与采用洪泛调度消息更新策略的ADMM译码算法相比,使用分层调度策略能改善ADMM译码算法的性能。通过对不同码长、码率的LDPC码进行仿真分析,与线性规划译码算法和现有结合BCJR检测方法的译码算法比较,所提出的采用垂直调度策略的LDPC码ADMM惩罚译码算法在各信噪比区域都有更好的性能。
【图文】：

图２．１邋Ａｌｉｓｔ稀疏矩阵存储格式逡逑

图２．２邋Ｔａｎｎｅｒ邋图逡逑
【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】：2019
【分类号】：TN911.22

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本文编号：2706518