基于概率计算的LDPC码译码算法研究

发布时间：2021-01-31 06:16

　　LDPC（Low-density parity-check）码是一个性能可以逼近香农限的好码,可以进行并行译码,很多标准都使用了LDPC码作为其信道编码部分的标准,例如:IEEE 802.16（WiMAX）、IEEE 802.11（WiFi）和5G等。LDPC码的译码算法主要有BP（belief-propagation）算法和LLR（Likelihood Rate）BP算法,这两种算法的复杂度过高,不能实际应用。为了简化实现的复杂度,更简单的Min-Sum算法被提出,在工程实践中得到广泛使用。对于需要高速率的无线和有线网络,需要超高译码速度的译码器;Min-Sum译码算法的译码器不能全并行实现,因此译码速度不能进一步的提高。为了解决这个问题,基于概率计算的方法被应用到了LDPC码的译码中。概率计算的方法把实际的概率数值表征成‘0’,‘1’伯努利比特序列,这样基于概率计算的LDPC码译码器处理和传递的都是1比特的数据,且可以使用简单的逻辑门电路实现相关计算;因此可以全并行实现,从而大幅度提高译码的吞吐率。在现有基于概率计算的LDPC码译码算法中,都是基于度6的变量节点设计的,其中基于MT... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第一章 绪论
    1.1 项目背景和研究概述
    1.2 论文的组织结构和安排
第二章 LDPC码概述和经典译码算法
    2.1 LDPC码表示
        2.1.1 LDPC码的矩阵表示
        2.1.2 LDPC码的Tanner图表示
        2.1.3 QC-LDPC码简介
    2.2 LDPC码的经典译码算法
    2.3 硬判决译码算法
        2.3.1 比特翻转算法
    2.4 LDPC码软判决译码算法
        2.4.1 概率BP算法
        2.4.2 LLR BP算法
        2.4.3 Min-Sum算法
    2.5 本章小结
第三章 基于概率计算的LDPC码译码算法
    3.1 概率计算基础
    3.2 概率计算实现的基本模块单元介绍
    3.3 概率LDPC译码算法整体结构
        3.3.1 前向转换部分
        3.3.2 校验节点算法和结构
        3.3.3 变量节点算法和结构
        3.3.4 译码停止
    3.4 概率计算结构存在的问题
    3.5 基于边寄存器的方法
        3.5.1 基于移位寄存器的方法
        3.5.2 TFM方法
        3.5.3 MTFM方法
        3.5.4 SWM方法简介
    3.6 本章小结
第四章 基于概率计算的LDPC码译码算法改进
    4.1 基于L2S和选择器链的概率比特流产生方法
        4.1.1 L2S方法
        4.1.2 选择器链结构
    4.2 基于比特翻转的重随机模块初始化
        4.2.1 基于比特翻转的后处理
        4.2.2 重随机模块初始化
        4.2.3 基于比特翻转的重随机模块初始化
    4.3 基于加减计数器的变量节点模块
        4.3.1 基于饱和加减计数器的重随机结构
        4.3.2 基于加减计数器的度3 变量节点结构
    4.4 基于2选1 选择器的比较器设计
    4.5 基于可选择边信息的度4变量节点
    4.6 性能分析
    4.7 本章小结
第五章 基于概率计算的LDPC码译码器的整体结构设计
    5.1 系统整体结构
        5.1.1 前向转换模块
    5.2 迭代译码主模块
        5.2.1 随机数产生模块结构
        5.2.2 变量节点结构
        5.2.3 校验节点结构
        5.2.4 比特翻转模块结构
        5.2.5 译码结果校验模块结构
    5.3 资源消耗和性能
    5.4 基于概率计算的LDPC码译码器设计思路
    5.5 本章小结
第六章 全文总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 下一步的研究工作
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果



本文编号：3010353