多元LDPC码编译码器的设计与实现

发布时间：2021-10-19 17:50

　　信道编码是为在噪声信道提高信息传输可靠性的重要技术。低密度奇偶校验码（Low-Density Parity-Check）即LDPC码凭借其具有逼近香农（Shannon）极限的性能而得到广泛的研究和应用。近年来的研究表明:在中短码长上,多元LDPC码具有比二元LDPC码更好的纠错性能,其应用前景巨大。本文深入研究了基于FPGA的多元LDPC码编译码器的实现方法。论文的主要工作包括:研究多元LDPC码的编码原理和译码的算法并利用MATLAB对多种编译码算法进行仿真比较,最终完成多元LDPC码编译码器的FPGA实现。本文首先介绍了LDPC码的基本概念和国内外发展现状,并通过对多元LDPC码表示方法的介绍引出多元LDPC码中的一类特殊码型——多元准循环LDPC码。多元准循环LDPC码在保证多元LDPC码信道性能不变的情况下,大大减小了编码算法的复杂程度,具有很高的实际应用价值。其次,系统的分析和总结了多元LDPC码的编译码方法,对传统编码算法和双向递归快速编码算法进行比较,并详细推导了多元LDPC码在高斯白噪声信道下置信传播译码算法的消息更新规则,以及由其演化而来的基于快速傅里叶变换的置信传播... 

【文章来源】：河北大学河北省

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究的目的和意义
    1.2 国内外研究发展现状及分析
    1.3 本文的主要内容及章节安排
第2章 多元LDPC码的相关概念和基本原理
    2.1 数字通信系统与信道编码
    2.2 多元域基本原理
    2.3 线性分组码
    2.4 多元LDPC码的表示方法
    2.5 多元LDPC码校验矩阵的构造
        2.5.1 基于RA结构多元LDPC码校验矩阵的构造
        2.5.2 多元准循环LDPC码校验矩阵的构造
    2.6 本章小结
第3章 多元LDPC码的编译码算法
    3.1 多元LDPC码的编码算法
        3.1.1 多元LDPC码高斯消元编码算法
        3.1.2 多元LDPC码的双向递归快速编码算法
    3.2 多元LDPC码的译码算法
        3.2.1 BP译码算法
        3.2.2 快速傅里叶变换的BP(FFT-BP)算法
        3.2.3 扩展最小和（EMS）算法
        3.2.4 不同译码算法的性能比较
    3.3 本章小结
第4章 多元LDPC码编译码器的FPGA实现
    4.1 多元LDPC码双向递归快速编码算法的设计与实现
        4.1.1 加法的硬件实现结构
        4.1.2 乘法的硬件实现结构
    4.2 快速流水线编码器的实现结果及其分析
    4.3 多元LDPC码译码器设计
    4.4 多元LDPC码译码器的FPGA综合结果及分析
    4.5 本章小结
第5章 总结与展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于满二叉树的RA码交织器设计[J]. 张红泰,刘宏立,刘述钢.  计算机工程与科学. 2015(04)
[2]高吞吐量低存储量的LDPC码译码器FPGA实现[J]. 张桂华,张善旭,李颖.  西安电子科技大学学报. 2008(03)
[3]MIMO无线传输技术综述[J]. 李忻,黄绣江,聂在平.  无线电工程. 2006(08)

博士论文
[1]LDPC码的高效编译码实现技术研究[D]. 袁瑞佳.西安电子科技大学 2012



本文编号：3445339