自适应LDPC编译码技术研究

发布时间：2017-12-07 04:12

  本文关键词：自适应LDPC编译码技术研究

  更多相关文章： 缩短 打孔 扩展 自适应LDPC编码

【摘要】：LDPC码是一种性能接近香农极限的好码,有着并行译码和高吞吐率等优点,在Turbo码之后,LDPC码成为信道编码领域的另一研究热点。在通信系统传输过程中,由于传输数据的不确定性,根据不同的信道条件来进行码长和码率的动态调整完成自适应LDPC编码,能够有效地提高通信系统的传输速率和可靠性。在这种情况下,若是使用多个编码器和译码器,在实现复杂度上是难以接受的,而使用打孔(Puncturing)、缩短(Shortening)和扩展(Extending)技术来实现码长和码率的动态调整是实现自适应LDPC编译码的合理选择。在现有的IEEE 802.11ac标准中已采用了LDPC码的打孔及缩短技术,但是由于其对打孔和缩短位置的选择过于简单,没有考虑到LDPC码校验矩阵的特性,使得打孔和缩短带来的性能损失很大。在IEEE 802.11ad的下一代演进标准中将要引入信道绑定(Channel Bonding,CB)技术,针对信道绑定技术带来的带宽增加,使用更长的LDPC编码来获得更高的编码增益成为一种有效的提高系统性能的方法,而现有的扩展编码方法并不能满足任意码长的要求。论文在对现有IEEE 802.11ac和IEEE 802.11ad标准中采用的自适应LDPC编译码方法分析比较的基础上,提出了无噪译码和置信度的概念,并据此概念提出一种基于置信度准则的自适应LDPC编码方案。基于置信度准则的自适应编码方案可应用于缩短、打孔和扩展。相较于现有的缩短和打孔方案,如基于恢复树的打孔方案、基于NG排序准则的打孔方案、基于外信息和的缩短方案、基于最小行方差的缩短方案、基于破坏力的缩短和打孔方案以及IEEE802.11ac标准中的倒序打孔缩短方案,基于置信度准则的缩短及打孔方案具有实现简单、灵活性强等优点。论文以IEEE 802.11ac标准的LDPC码为例,分析和对比了上述缩短和打孔方案以及基于置信度准则的缩短及打孔方案。验证结果表明,基于置信度准则的缩短及打孔方案相较于现有方案取得了更佳的性能,而且基于置信度准则选择的打孔位及缩短位可以灵活满足自适应LDPC编码要求。另一方面,论文在基于置信度的构造准则基础上,推广获得了基于置信度的扩展缩短构造方案。在IEEE 802.11ad链路仿真平台上对不同LDPC码扩展构造方案进行了仿真对比,仿真结果表明,相较于现有的直接扩展方案,基于扩展缩短构造的LDPC码可以充分利用长码更优的译码性能,在满足不同码长构造要求的同时,获得优于现有直接扩展的LDPC编码构造方案的性能。论文的相关研究为进一步深入研究和完善自适应LDPC编码方案提供了一定的参考价值。
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN911.22

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本文编号：1261084