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LDPC码译码算法研究

作　者: 刘利军
导　师: 冯久超
学　校: 华南理工大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: LDPC码置信传播信道编码 BP算法
分类号: TN911.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 222次
引　用: 1次
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内容摘要

随着科技的进步和生活水平的提高,通信已成为人们日常生活中必不可少的一部分。特别是近年来移动通信的持续快速发展,给人类带来了极大方便,同时,也给通信技术研发人员带来了严峻的挑战。人们希望更加快捷、方便、准确地传递信息,但是由于信道环境的复杂、多变,使得具体实现起来异常困难。LDPC码(Low-Density Parity-Check Codes,低密度奇偶校验码),以其非常优异的译码性能和相对简单的译码算法使之成为信道编码领域的研究热点。虽然目前LDPC码的译码算法已相对成熟,但是译码性能和复杂度之间的矛盾依然没有得到很好的解决,对于类似手机、PDA等硬件资源和功耗均受限的手持设备来说,需要降低复杂度;而对于深空通信等领域则需要继续提高译码性能。LDPC码的译码算法主要有BF ( Bit-Flipping ,比特翻转)译码算法和BP(Belief-Propagation,置信传播)译码算法。BF算法复杂度低,但是性能较差,只能应用于对性能要求不高的场合; BP算法性能很好,但是其译码复杂度也相对较高。目前LDPC码译码算法研究主要集中于如何在不损伤或者极小程度损伤性能的情况下对BP算法进行简化,已出现了多种BP简化译码算法。本文先介绍了LDPC码的提出、表示、特点和分类,并归纳总结了LDPC码的校验矩阵的构造方法,并给出了直接由校验矩阵得到编码序列的方法;然后在对LDPC码BF、BP译码算法原理和各种现有简化算法的详细分析、研究和仿真的基础上,基于BF算法,根据各校验方程的可靠性不同给出了BF算法的改进思路,改进后的算法能提高性能;基于BP算法,提出了一种改进型BP算法,通过在迭代初期减小不必要的计算量和迭代后期尝试强制翻转最不可靠的比特位,从而达到降低复杂度和提高译码性能的目的。最后的仿真结果验证了改进算法的正确性和可行性。

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