LDPC码编译码研究及应用

被引量 : 0次 | 上传用户:lpcumt
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着移动通信系统高速率业务需求的不断增加,前向纠错码和信号处理技术越来越受到人们的关注。Gallager在1962年提出的低密度奇偶校验码(Low-Density Parity-Check Codes,LDPC)是一类可以用稀疏矩阵或二分图定义的线性分组码。它具有非常好的特点:性能逼近香农限,描述方便,易于进行理论分析,译码简单且可并行操作,适合硬件实现。近年来LDPC码以其优异的性能、简洁的形式以及良好的应用前景吸引广大研究人员进行了深入研究。LDPC码具有较强的纠错能力,但是其编码比较复杂,一直以来没有出现好的解析构造方法。Gallager只提供了一类伪随机LDPC码,好的LDPC码,尤其是长码,都要通过计算机搜索得到。由于缺乏循环和准循环特性,这种通过计算机搜索得到的码,编码十分复杂,不利于实际应用。因此,研究编码器的设计方法对于LDPC码的应用具有重要的现实意义。本论文正是在国家“十五”863计划重大专项课题“新一代蜂窝移动通信系统无线传输链路技术研究(FuTURE)”(2001AA123014)和国家自然科学基金重大项目“未来移动通信系统基础理论与技术研究”(60496310)的资助下,开展了LDPC码编码技术的研究。本文开始介绍了LDPC码的起源、当前发展概况,然后详细介绍了LDPC码的定义以及其Tanner图表示,在规则码的基础上给出了非规则码的定义以及设计方法。最后,介绍了Gallager编码方法以及Mackay编码设计方法。本文接着介绍了LDPC码通用的一类译码方法―消息传递算法(Message Passing Algorithms),在算法的每一轮迭代过程中,关于各个节点的置信信息需要在变量节点和校验节点之间传递。首先简单介绍了BP算法,在此基础上研究了LDPC码的和积译码算法,以及对数域的和积译码算法,并给出了高斯信道下的具体算法实现。最后,探讨了一种简化的对数域和积译码算法。好的LDPC码,尤其是长码,都要通过计算机搜索得到。这种通过计算机搜索得到的长码,编码十分复杂,不利于实际应用,因此设计确定性的编码方法具有重要的现实意义。关于这一研究,首先研究了线性同余序列构造规则LDPC码的设计方法,在此基础上,提出了一种二次同余序列构造LDPC码的设计方法。但上述二种方法的编码比较复杂,不利于实用。针对此缺点,提出了一种改进的准规则LDPC编码方法,采用双对角矩阵以及线性同余序列构造校验矩阵,有效地解决了LDPC码编码复杂度高的问题,使其编码具有线性复杂度。与已有的一些确定性编码方法相比,该方法具有两大优势:第一,实现简单,通过迭代生成校验比特,编码具有线性复杂度;第二,节省存储空间,编、译码端只需要存储少量参数,就可以恢复出校验矩阵;第三,与随机构造的编码方法相比该编码器具有更好的纠错性能。为了进一步研究LDPC码的构造方法并考虑其实用性,本文提出了基于循环差集(Cyclic Difference Sets)的构造方法。首先介绍了区组设计的基本概念以及循环差集的定义和循环差集的构造,然后研究了一种循环差集的码字构造方法。与该方法相对应,提出了一种基于完备距离循环排列的LDPC编码方法。采用上述方法构造的编码器,其校验矩阵由于进行列分割失去了循环性,不能利用循环移位寄存器进行编码,编码复杂。为了降低编码复杂度,提出了一种循环差集的准循环编码方式。与已有的一些循环差集设计方法相比,该设计具有两大优势:第一,实现简单,可以通过移位寄存器实现编码,编码具有线性复杂度;第二,节省存储空间,编、译码端只需要存储少量参数,就可以恢复出校验矩阵进行编译码。
其他文献
目的探讨骨髓间充质干细胞对卵巢早衰模型小鼠的影响。方法取ICR小鼠骨髓间充质干细胞用于细胞移植。健康ICR小鼠60只随机分为对照组、模型组、治疗组。对照组小鼠不进行任何
<正>暴发性心肌炎是指起病急骤,病情发展迅速,预后凶险的急性重型心肌炎。临床表现为急性充血性心力衰竭,心源性休克或恶性心律失常,可至晕厥或猝死,预后极差[1]。体外膜肺氧
企业文化作为一种"亚文化",是社会文化和民族文化的子系统,从深层次讲,企业文化体现了企业所处社会背景的社会文化和民族文化,进一步关注企业文化与民族文化的关系融合性,有
颈源性头痛(cervicogenic pain,CP)诊断名词由Sjaastad[1]提出,临床症状表现为枕部向头颞、顶、额单一或多部位的放射痛;查体可见寰枕部压痛阳性,单侧和(或)双侧颈2横突压痛阳性,
李健(杭州中正生物认证技术有限公司董事长兼首席执行官):孵化器的作用在于为科技人员和处于初创阶段的中小企业提供必要的资源和服务,为创业企业营造良好的创新创业环境,从而为促
文章对广西所面临的主要机遏和挑战进行分析研究,提出物流主枢纽战略和主动承接产业转移战略,投资环境改善战略和人才战略等主要战略选择。
目的心血管疾病是当今人类致死率最高的三大疾病之一,严重威胁着人类的健康。大量临床和实验研究表明,针刺内关治疗本病具有独特疗效。本课题以家兔为实验对象,结扎左冠状动
泛在通讯技术、移动网络技术等新技术形成了新的教育媒体,由新的教育媒体催生了新的学习模式,带来了学习思维、学习观念、学习课本、学习课程、学习课堂、学习校园和学习方式
目的:应用多元数据统计和神经网络挖掘方法构建慢性心力衰竭(Chronic Heart Failure,CHF)患者血瘀证基于多系统理化指标信息的诊断模型,探索与慢性心力衰竭患者血瘀证相关的
<正>发展林下经济可以节约土地资源,促进森林的可持续发展。建平县是一个林业开发大县,多年来,建平县在发展林业生产上,特别注重林业产业化的发展,由原本单一的林业生产转型