基于混合构造方法的低错误平层QC-LDPC码研究

发布时间：2021-12-10 22:15

　　准循环低密度奇偶校验（Quasi-Cycle Low-Density Parity-Check,QC-LDPC）码存在的错误平层问题一直影响着其在高信噪比区域的纠错性能。随着人们对通信质量要求越来越高,消除QC-LDPC码的错误平层成为了当今编码领域的研究热点与难点。本文通过码型构造方面对消除错误平层的方法进行深入研究,主要完成的研究工作如下:1.为了解决随机构造在构造码长较长的低错误平层的码型时,编码复杂度较高的问题,提出基于随机构造与结构化构造相结合的混合构造方法,在该方法中加入近似环额外信息度（Approximate Cycle Extrinsic message degree,ACE）算法提升环的连通性,目的是抑制小基本陷阱集的出现,以此达到消除错误平层效果。该方法中的基本矩阵由渐进边增长（Progressive Edge Growth,PEG）构造方法与ACE算法构造而得,然后利用分割移位（Partition and Shift,PS）方法构造出循环移位矩阵并对基本矩阵进行循环扩展,以此得到围长为6的校验矩阵,最后构造了码率为0.5的PEG-ACE-PS（PAP）-QC-LD...

【文章来源】： 重庆邮电大学重庆市

【文章页数】：79 页

【文章目录】：
摘要
abstract
注释表
第1章 绪论
    1.1 数字通信系统模型
    1.2 信道编码理论
        1.2.1 信道编码定理及信道容量
        1.2.2 信道编码技术的发展
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 LDPC码构造方法的研究现状
        1.3.2 消除错误平层方法方法的研究现状
    1.4 本文的主要工作和内容安排
第2章 LDPC码的理论分析
    2.1 LDPC码概述
        2.1.1 线性分组码基础
        2.1.2 LDPC码的矩阵表示法
        2.1.3 LDPC码的Tanner图表示法
    2.2 LDPC码的构造方法分析
        2.2.1 LDPC码的构造原则
        2.2.2 LDPC码的随机构造方法
        2.2.3 LDPC码的结构化构造方法
    2.3 LDPC码的编码算法
        2.3.1 基于三角分解的编码算法
        2.3.2 基于近似下三角矩阵的编码算法
    2.4 LDPC码的译码算法
        2.4.1 BF译码算法
        2.4.2 BP译码算法
    2.5 LDPC码性能的评估指标分析
        2.5.1 误码率
        2.5.2 编码增益
        2.5.3 与Shannon限的距离
    2.6 本章小结
第3章 基于ACE的低错误平层QC-LDPC码混合构造方法
    3.1 LDPC码的错误平层
        3.1.1 错误平层的概念
        3.1.2 导致错误平层的主要原因
    3.2 环的连通性相关定义
    3.3 一种利用ACE与PS的低错误平层QC-LDPC码构造方法
        3.3.1 ACE算法理论
        3.3.2 循环移位矩阵及校验矩阵的构造
        3.3.3 仿真及性能分析
    3.4 一种利用ACE与Zig-Zag的低错误平层QC-LDPC码构造方法
        3.4.1 循环移位矩阵和校验矩阵的设计
        3.4.2 仿真及性能分析
    3.5 本章小结
第4章 基于改进EETS的低错误平层QC-LDPC码混合构造方法
    4.1 陷阱集的理论研究
    4.2 常见的陷阱集搜索算法
        4.2.1 传统迭代仿真
        4.2.2 基于Tanner图的结构搜索
        4.2.3 重要性抽样方法
    4.3 一种利用改进EETS与Zig-Zag的低错误平层QC-LDPC码构造方法
        4.3.1 改进EETS算法
        4.3.2 循环移位矩阵及校验矩阵的构造
        4.3.3 仿真及性能分析
    4.4 三种构造方法对比分析
        4.4.1 编码复杂度分析
        4.4.2 纠错性能分析
    4.5 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 工作总结
    5.2 后续研究工作
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于完备循环差集的大围长Type-Ⅱ QC-LDPC码的构造 [J]. 袁建国,李媛媛,敖翔,庞宇,林金朝.  系统工程与电子技术. 2017(11)
[2]低错误平层数列分割移位低密度奇偶校验码构造算法 [J]. 雷菁,董乐,李二保.  国防科技大学学报. 2017(02)
[3]一种低错误平层LDPC码构造方法 [J]. 袁建国,汪哲,高文春,吴英冬,郭乔,胡潇月.  重庆邮电大学学报(自然科学版). 2017(01)
[4]Lowering the Error Floor of ADMM Penalized Decoder for LDPC Codes [J]. Xiaopeng Jiao,Jianjun Mu.  中国通信. 2016(08)
[5]A novel construction scheme of QC-LDPC codes based on the RU algorithm for optical transmission systems [J]. 袁建国,梁梦琪,王永,林金朝,庞宇.  Optoelectronics Letters. 2016(02)
[6]适用于LDPC码快速译码的加权比特翻转算法(英文) [J]. 马克祥,李勇朝,张海林.  中国通信. 2013(09)
[7]深空通信中高性能低复杂度的QC-LDPC码构造方法 [J]. 郭锐,胡方宁,刘济林.  空间科学学报. 2012(04)



本文编号：3533488