原模圖LDPC碼的準(zhǔn)循環(huán)擴(kuò)展算法研究.pdf

1、低密度奇偶校驗(yàn)(Low Density Parity Check，LDPC)碼性能逼近香農(nóng)容限并具有較低的譯碼復(fù)雜度，為此受到越來(lái)越多的關(guān)注。在此基礎(chǔ)上，美國(guó)噴氣推進(jìn)(Jet PropulsionLaboratory，JPT)實(shí)驗(yàn)室提出了原模圖LDPC碼，此種編碼技術(shù)因具有編譯碼復(fù)雜度低和誤碼性能良好等特點(diǎn)，而成為一類重要的LDPC碼，并已成為衛(wèi)星數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)(Digital Video Broadcasting-Satellite

2、2 DVB-S2)以及CCSDS(Consultative Committee forSpace Data Systems，CCSDS)深空通信等通信標(biāo)準(zhǔn)中的信道編碼方案。眾所周知原模圖準(zhǔn)循環(huán)擴(kuò)展算法（簡(jiǎn)稱為PQCE算法）不僅影響構(gòu)造原模圖LDPC碼的誤碼性能，而且還決定著原模圖LDPC碼的編譯碼器的硬件實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，但PQCE算法中仍有許多問(wèn)題有待于研究，所以研究PQCE算法具有重要意義。本文的主要工作如下：
　　(1)介紹了原模

3、圖LDPC碼的研究背景、意義和研究現(xiàn)狀，然后闡述了其基本理論、編譯碼方法、以及PEXIT(Protograph EXIT，PEXIT)圖。
　　(2)針對(duì)利用現(xiàn)有PQCE算法構(gòu)造的校驗(yàn)矩陣中存在大量短環(huán)和較慢收斂速度問(wèn)題，提出了PEG-PH-PQCE算法。該算法首先利用PEG(Progressive Edge Growth，PEG)去重邊擴(kuò)展算法獲得基矩陣完成原模圖的第一步擴(kuò)展;然后利用PH準(zhǔn)循環(huán)擴(kuò)展算法完成第二步擴(kuò)展，即通過(guò)PE

4、G準(zhǔn)循環(huán)擴(kuò)展算法得到初始指數(shù)矩陣，之后利用登山(HillClimbing，HC)算法優(yōu)化初始指數(shù)矩陣，最終獲得性能較好的校驗(yàn)矩陣。仿真實(shí)驗(yàn)表明該算法構(gòu)造的校驗(yàn)矩陣中短環(huán)數(shù)量少、算法收斂速度快。
　　(3)針對(duì)利用現(xiàn)有PQCE算法構(gòu)造的原模圖LDPC碼環(huán)之間的連通度較低問(wèn)題，提出了PE-IPEG-PQCE算法。該算法首先通過(guò)PEG去重邊擴(kuò)展算法獲得初始基矩陣和邊交換操作優(yōu)化初始基矩陣中的環(huán)分布，完成原模圖的第一步擴(kuò)展;然后引入ACE