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信道上LDPC码的译码算法及应用研究

作　者: 李明晶
导　师: 郭树旭
学　校: 吉林大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: LDPC码置信传播算法消息传播算法 OFDM MIMO-OFDM
分类号: TN911.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 332次
引　用: 1次
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内容摘要

LDPC码是一种逼近仙农限的、易实现和系统复杂度低的优秀的线性纠错码。由于低密度校验码的诸多优点,在信息可靠传输中具有良好应用前景,已经引起学术界和IT业界的高度重视,成为当今信道编码领域最受瞩目的研究热点之一。本文主要从LDPC码译码、译码算法分析和编码方法以及LDPC码的应用四个方面对LDPC码的相关技术进行了阐述。LDPC码的各种译码算法可以归于一种基于图的消息传播算法(Message Passing Algorithm),文中首先介绍一般意义的Message Passing算法以及置信传播算法,然后介绍不同信道上LDPC码的译码算法。LDPC码的性能分析不是针对某个具体的LDPC码,而是分析由度分布多项式确定的LDPC码集合的平均性能,文中采用这种思想,分析了BEC信道、BSC信道上的译码以及连续输出信道上的BP译码算法。LDPC码的编码复杂度较高,Jorge Campello和Dharmendra S.Modha从图论的观点提出一种叫做比特填充(Bit Filling)的算法,文中重点对比特填充算法进行了研究,并应用于LDPC码校验矩阵的构造。本文简要介绍了基于LDPC码的OFDM,MIMO-OFDM系统的主要特点。文中从译码、性能分析及编码和应用的角度系统的介绍了LDPC码。结果显示,LDPC码具有性能优异、译码简单以及译码速度快等优点。这些优点使LDPC码非常适合高速通信系统。

全文目录

内容提要  4-7
第一章绪论  7-11
  1.1 信道编码现状以及课题背景  7-9
  1.2 LDPC 码的发展历史  9-10
  1.3 LDPC 码的研究现状以及本文主要工作  10-11
第二章LDPC 码的基本概念  11-16
  2.1 LDPC 码的分类及其结构  11-15
    2.1.1 规则LDPC 码  12-14
    2.1.2 非规则LDPC 码  14
    2.1.3 二进制LDPC 码和GF(q)LDPC 码  14-15
  2.2 LDPC 码的推广  15-16
第三章基本信道模型  16-23
  3.1 二进制删除信道（BEC）  16-17
  3.2 二进制对称信道（BSC）  17
  3.3 加性高斯白噪声信道  17-19
  3.4 瑞利衰落信道  19-23
第四章 LDPC 码的译码  23-30
  4.1 MESSAGE PASSING 算法和置信传播算法  23-25
  4.2 BEC 信道上LDPC 码译码算法  25-26
  4.3 BSC 信道上LDPC 码译码算法  26
  4.4 LDPC 码的译码复杂度  26-30
    4.4.1 BEC 信道LDPC 码译码复杂度  27
    4.4.2 BSC 信道算法A 的译码复杂度  27-28
    4.4.3 对数域BP 算法的译码复杂度  28-30
第五章LDPC 码译码算法分析  30-42
  5.1 BEC 信道LDPC 码译码分析  30-33
  5.2 BSC 信道LDPC 码译码分析  33-36
  5.3 对数域BP 译码算法分析  36-42
    5.3.1 校验节点以及消息节点的概率密度分析  36-39
    5.3.2 BP 译码算法收敛性分析  39-42
第六章LDPC 的编码研究  42-51
  6.1 LDPC 码的编码介绍  42-46
    6.1.1 LDPC 码基础简介  42-44
    6.1.2 校验矩阵完全随机的编码介绍  44-46
  6.2 随机化的构造方法  46-51
    6.2.1 Gallager 的最初方法  47-48
    6.2.2 比特填充方法和扩展比特填充方法(Bit-filling 和Extended Bit-filling方法)  48-51
第七章 LDPC 码的应用  51-56
  7.1 基于LDPC 的OFDM 通信系统  51-53
    7.1.1 LDPC-OFDM 系统模型  52
    7.1.2 LDPC-OFDM 系统特点  52-53
  7.2 基于LDPC 的MIMO-OFDM 系统  53-56
    7.2.1 LDPC-MIMO-OFDM 系统模型  54
    7.2.2 LDPC-MIMO-OFDM 系统特点  54-56
第八章总结与展望  56-57
参考文献  57-60
摘要  60-63
ABSTRACT  63-66
致谢  66

信道上LDPC码的译码算法及应用研究

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