LDPC碼譯碼方法及性能分析研究.pdf

1、本文對(duì)LDPC碼的譯碼算法進(jìn)行了研究。敘述了LDPC碼的基本概念和迭代譯碼算法，尤其是對(duì)數(shù)域BP迭代譯碼算法及其變異算法，如APP算法、最小和(MS)算法等。在迭代譯碼算法的基礎(chǔ)上，引進(jìn)洗牌的策略，重點(diǎn)分析了洗牌迭代譯碼，內(nèi)容涉及譯碼算法、硬件實(shí)現(xiàn)、理論性能分析等方面。本文的主要工作和創(chuàng)新如下：
　　 (1)為了減少譯碼時(shí)延或降低譯碼復(fù)雜度，把洗牌的思想用于BP譯碼，發(fā)展出了兩種基于不同分組方式的洗牌BP(SBP)譯碼：基于變量

2、節(jié)點(diǎn)分組的SBP譯碼以及改進(jìn)的基于校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)分組的SBP譯碼。在譯碼算法和性能仿真兩個(gè)方面對(duì)它們分別進(jìn)行研究，證明了SBP譯碼算法在相同譯碼復(fù)雜度下?lián)碛懈玫淖g碼性能，或者在保持譯碼性能不變的同時(shí)，可以降低譯碼復(fù)雜度。下面對(duì)于變量節(jié)點(diǎn)分組的洗牌迭代譯碼進(jìn)行研究，校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)分組的形式可以得出類似的結(jié)論。
　　 (2)準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼，是指LDPC碼的校驗(yàn)矩陣是準(zhǔn)循環(huán)的。這種準(zhǔn)循環(huán)的矩陣結(jié)構(gòu)可以大大降低編譯碼復(fù)雜度，節(jié)省存儲(chǔ)空間。文中針

3、對(duì)采用變量節(jié)點(diǎn)分組的洗牌最小和(SMS)譯碼算法的準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼，描述了這種譯碼器整體的硬件結(jié)構(gòu)，包括變量節(jié)點(diǎn)處理器組、校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理器組和存儲(chǔ)模塊，與半并行的MS譯碼器結(jié)構(gòu)類似。對(duì)譯碼器的工作流程進(jìn)行了詳細(xì)的說明，并且對(duì)其中每個(gè)模塊進(jìn)行了分析研究。
　　 (3)高斯近似算法是一種在理論上漸進(jìn)性地分析LDPC碼性能的方法。文中用高斯近似來分析基于SBP譯碼的LDPC碼的性能。推導(dǎo)了基于SBP譯碼的高斯近似算法，在理論上分析了給定

4、度分布的LDPC碼集的譯碼性能，證明了SBP譯碼比普通BP譯碼更快的收斂速度。另外，簡(jiǎn)單描述了如何用高斯近似算法尋找使基于SBP譯碼的LDPC碼性能最好的度分布，以構(gòu)造LDPC碼校驗(yàn)矩陣。
　　 (4)EXIT圖是另一種從互信息角度理論分析LDPC碼性能的算法。文中用EXIT圖算法來分析基于SBP譯碼的LDPC碼的性能。推導(dǎo)了biAWGN信道下采用BP譯碼的LDPC碼的EXIT函數(shù)，在此基礎(chǔ)上，基于一個(gè)假設(shè)條件，分析推導(dǎo)出了采用