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码率兼容QC-LDPC码的设计和实现

作　者: 李宗臣
导　师: 贺玉成
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: QC-LDPC 码率兼容度分布设计校验矩阵扩展
分类号: TN911.22
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 58次
引　用: 1次
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内容摘要

低密度奇偶校验码（Low-Density Parity-Check Codes，LDPC），是一类纠错性能接近Shannon限的好码，成为近年来研究的热点之一。QC-LDPC（Quasi-CyclicLDPC）码是一类非常重要的LDPC码，相对于一般的LDPC码，它具更简单的编译码复杂度，非常适合实际应用和实现，而且通过设计也可以达到非常优异的性能，目前已经成为很多系统的标准码字（如深空通信、DVB-S2、WIMAX）。实际系统中需要根据信道环境的变化实时地改变发送的码字或者码率，因此对可实现码率兼容的QC-LDPC码的设计和实现的研究非常具有现实意义。通过设计构造一组可以兼容多种码率的QC-LDPC码的校验矩阵，可以采用同一个编、译码器完成不同码字的切换，而且每一种码字都具有优异的纠错性能。本文结合工程实践项目，在总结工程实践过程中遇到的问题的基础上，首先介绍了LDPC码的基本概念、QC-LDPC码的准循环特性。介绍了一类基于有限域构造QC-LDPC码的代数方法，利用该方法构造的QC-LDPC码不仅没有四环且通过设计可以得到较低的错误平层。在此基础上，讨论了非规则QC-LDPC码的设计方法。针对QC-LDPC码的准循环特性，介绍了几种可以实现快速编码的编码方法。最后，本文重点讨论了码率兼容QC-LDPC码的设计和实现，通过校验矩阵扩展的方式构造的多码率QC-LDPC码的码字,可以实现在同一个编、译码器结构上兼容多种码字，且具备良好的纠错性能。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-13
  1.1 差错控制编码技术的应用及发展  7-9
  1.2 LDPC码的发展和研究内容  9-12
  1.3 论文研究内容和安排  12-13
第二章 LDPC码的基本概念和QC-LDPC码的代数构造方法  13-21
  2.1 LDPC码的定义  13
  2.2 LDPC码的Tanner图表示  13-15
  2.3 QC-LDPC码的概念  15
  2.4 基于有限域GF(q)上的QC-LDPC码的构造方法  15-20
    2.4.1 基于有限域乘群的QC-LDPC码的构造原理  16-18
    2.4.2 两类基于有限域乘群的QC-LDPC码校验矩阵的构造  18-19
    2.4.3 仿真结果  19-20
  2.5 本章小结  20-21
第三章非规则QC-LDPC码的设计和快速编码方法  21-41
  3.1 QC-LDPC码的修饰  21-32
    3.1.1 密度进化和非规则QC-LDPC码的参数优化  21-24
    3.1.2 规则LDPC码的高斯近似  24-26
    3.1.3 非规则LDPC码的高斯近似  26-28
    3.1.4 非规则LDPC码参数的优化  28-29
    3.1.5 结构化的QC-LDPC码最优度序列搜索方法  29-30
    3.1.6 仿真结果  30-32
  3.2 QC-LDPC码的快速编码方法  32-40
    3.2.1 QC-LDPC码利用生成矩阵的编码方法  32-33
    3.2.2 QC-LDPC码基于生成矩阵编码器的设计  33-35
    3.2.3 QC-LDPC码基于校验矩阵的编码方法  35-36
    3.2.4 双对角结构的校验矩阵的编码  36-40
  3.3 本章小结  40-41
第四章码率兼容的QC-LDPC码的设计和实现  41-51
  4.1 校验位扩展多码率QC-LDPC码的设计  41-43
  4.2 信息位扩展多码率QC-LDPC码的设计  43-45
  4.3 固定码长多码率QC-LDPC码的设计  45-47
  4.4 码率兼容的QC-LDPC码编译系统设计与实现  47-50
    4.4.1 一般的码率兼容的QC-LDPC码译码器的设计与实现  47-49
    4.4.2 校验矩阵扩展方式多码率译码器设计和实现  49-50
  4.4 本章小结  50-51
第五章结束语  51-53
致谢  53-55
参考文献  55-59
研究成果  59-60

码率兼容QC-LDPC码的设计和实现

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