LDPC碼編碼算法研究與改進.pdf

1、糾錯碼是一種信道編碼，它的目的是保證信息在信道中傳輸?shù)目煽啃?，并能夠自動檢測和糾正誤碼。1948年香農(nóng)發(fā)表了《通信的數(shù)學(xué)理論》，其中給出了設(shè)計糾錯碼的幾個基本原則，為糾錯碼技術(shù)的發(fā)展指明了方向。從那以后，信道編碼技術(shù)就蓬勃發(fā)展起來。時至今日，信道編碼仍然是通信領(lǐng)域一項重要的技術(shù)和研究熱點之一。1962年麻省理工學(xué)院的Robert G．Gallager在其博士論文中提出了一種新型的糾錯碼，稱為LDPC碼（Low Density Parit

2、y Check Code）．配合BP（Back Propagation）算法譯碼技術(shù)，在一定的條件下，這種糾錯碼的糾錯能力可以超過任何一種已知的糾錯碼。LDPC碼的最顯著特點是其校驗矩陣是大稀疏矩陣，從而直接導(dǎo)致了其龐大的運算量。所以，由于當(dāng)時計算機的發(fā)展水平并不高，也由于人類科學(xué)眼光的歷史局限性，LDPC碼在相當(dāng)長的一段時間內(nèi)沒有得到合理的重視。20世紀90年代初，隨著計算機技術(shù)的不斷改進和糾錯碼技術(shù)的不斷發(fā)展，LDPC碼從新走進了人

3、們的視野。LDPC碼作為一種糾錯碼的優(yōu)越性逐漸為人們所認識，對它大規(guī)模的深入研究才真正開始并一直延續(xù)到今天?？梢哉f，LDPC碼是從它被再發(fā)現(xiàn)的那一天才開始真正登上歷史舞臺。 本文有5章。第1章介紹了糾錯碼的發(fā)展歷史及基本原理，并以糾錯碼的基本原理為基礎(chǔ)介紹了LDPC碼的結(jié)構(gòu)，特點，構(gòu)造方法，編碼算法，譯碼算法等內(nèi)容，還簡單介紹了關(guān)于LDPC碼的研究發(fā)展方向。第2章主要關(guān)注LDPC碼的編碼算法，在介紹各種LDPC碼編碼算法的同時，

4、重點介紹IEEE802．16e標準和DVB-S2標準中的LDPC碼的編碼算法，并分析了各種編碼算法的運算復(fù)雜度。另外，本章解決了IEEE802．16e標準的LDPC碼的校驗矩陣右半邊子矩陣的可逆性推導(dǎo)，還通過嚴格的論證形式，推導(dǎo)出了DVB-S2標準的LDPC碼的參數(shù)的取值規(guī)則。第3章的工作集中在對DVB-S2標準的LDPC碼的誤碼性能的改進上，包括推導(dǎo)出了校驗矩陣和生成矩陣的求法，介紹影響碼性能的因素及判斷方法，然后是3種改進方案及其運