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QC-LDPC码中母矩阵阵造算法的研究

作　者: 王琳
导　师: 刘卫忠
学　校: 华中科技大学
专　业: 软件工程
关键词: 低密度奇偶校验码准循环母矩阵圈长必然环
分类号: TN911.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 7次
引　用: 0次
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内容摘要

低密度奇偶校验码(Low-density Parity-check,LDPC)码是一种性能逼近香农极限,实现复杂度低,纠错抗干扰能力强的信道编码,已逐渐广泛的应用于各种通信系统之中。其中准循环(Quasi-cyclic,QC)码是LDPC码中的一种,由于它的线性的编码复杂度较低,并能降低存储空间需求,从而具有更高的实用性。通过研究LDPC码的基本概念以及性质,可以知道从译码算法的角度来看,最小环长越大LDPC码性能的越好。QC-LDPC码的结构与它所对应的母矩阵密切相关。通过前人的研究已经知道,当母矩阵中存在必然环时,可以通过特定的搜索算法消除母矩阵中可以避免的短环,从而构造出最小环长为必然环长的QC-LDPC码。这也就意味着母矩阵的必然环长越大,它所生成的QC-LDPC码的最小环长也越大,从而QC-LDPC码的性能也越好。根据上述结论,本文主要从必然环的角度研究母矩阵的构造方法。首先,通过分析环长的相关定理和性质,得出必然环的产生原因。其次,分析包含必然环的子矩阵的结构特点,设计出一种母矩阵必然环长的检测算法。接着,通过相关定理计算出不同必然环长下母矩阵的大小。然后,提出了一种分块逐行构造法,将这种方法与检测算法和回溯法结合起来,能快速构造出较大必然环长的(3,k)码母矩阵。最后将母矩阵扩展的QC-LDPC码与PEG构造法生成的随机LDPC码及Fossorier的传统QC-LDPC码进行比较,发现所构造的QC-LDPC码性能远远超过传统的QC-LDPC码,与LDPC随机码的性能相差无几,甚至在码长较大的情况下超过了随机码,从而达到了预期的效果。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-8
1 绪论  8-13
  1.1 数字通信及信道编码理论  8-10
  1.2 信道编码发展史  10
  1.3 课题的研究背景  10-12
  1.4 本文主要内容  12-13
2 LDPC 码基本概念及相关性质  13-25
  2.1 线性分组码  13-15
  2.2 LDPC 码概述  15-17
  2.3 LDPC 码的构造  17-23
  2.4 准循环LDPC 码  23-24
  2.5 本章小结  24-25
3 QC-LDPC 码环长分析与母矩阵的构造  25-46
  3.1 QC-LDPC 码的母矩阵  25
  3.2 母矩阵中的必然环  25-28
  3.3 QC-LDPC 码环长分析  28-31
  3.4 母矩阵中必然环检测算法  31-35
  3.5 母矩阵的构造方法  35-45
  3.6 本章小结  45-46
4 性能仿真与分析  46-49
  4.1 (3,4)码 18 环母矩阵仿真性能分析  46-47
  4.2 (3,5)码 16 环母矩阵仿真性能分析  47
  4.3 (3,6)码 14 环母矩阵仿真性能分析  47-48
  4.4 本章小结  48-49
5 总结与展望  49-50
  5.1 本文总结  49
  5.2 进一步的工作  49-50
致谢  50-51
参考文献  51-54

QC-LDPC码中母矩阵阵造算法的研究

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