LDPC碼編譯碼技術(shù)的研究及仿真平臺(tái)的設(shè)計(jì).pdf

1、低密度校驗(yàn)(LDPC)碼是一種基于圖和迭代譯碼的信道編碼方案，性能非常接近Shannon極限且實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度低，具有很強(qiáng)的糾錯(cuò)抗干擾能力。由于其良好的性能、近線性時(shí)間復(fù)雜度的編碼算法、可并行實(shí)現(xiàn)的譯碼算法以及廣闊的應(yīng)用前景，LDPC碼己經(jīng)成為信道編碼領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。本文對(duì)LDPC碼的理論、設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，主要內(nèi)容涉及LDPC碼的分組碼基礎(chǔ)、LDPC碼的編譯碼、LDPC碼校驗(yàn)矩陣的構(gòu)造、密度進(jìn)化理論及LDPC碼的設(shè)計(jì)建模等。 本文

2、在現(xiàn)有理論的基礎(chǔ)上，對(duì)LDPC碼進(jìn)行了系統(tǒng)的分析和研究，為以后的深入研究打下基礎(chǔ)。 首先，在線性分組碼的基礎(chǔ)上闡述了低密度校驗(yàn)碼的基本原理，從校驗(yàn)矩陣和二分圖兩方面介紹了LDPC碼的定義，并推導(dǎo)和證明了線性分組碼以及LDPC碼相關(guān)的性質(zhì)和定理。給出了其校驗(yàn)矩陣和生成矩陣的表示，討論了本文編碼中所用到的校驗(yàn)矩陣的生成方法及線性分組碼的重量和距離參數(shù)，并概述了LDPC碼的常見構(gòu)造方法，包括Gallager的構(gòu)造方法、Mackay的構(gòu)

3、造方法、Luby結(jié)構(gòu)的LDPC碼和Davey結(jié)構(gòu)的LDPC碼。分析了短環(huán)存在對(duì)碼字性能的影響，并主要研究了LDPC碼中的4-環(huán)，提出了去除4-環(huán)的簡(jiǎn)便算法。 然后，在低密度校驗(yàn)碼譯碼算法方面，詳細(xì)給出了硬判決算法位翻轉(zhuǎn)解碼算法和加權(quán)位翻轉(zhuǎn)解碼算法、概率BP算法、LLR BP算法的實(shí)現(xiàn)過程；給出了BP-Based算法、Normalized BP-Based算法、Offset BP-Based算法，并利用密度進(jìn)化原理分析了LDPC碼

4、的Normalized BP-Based、Offset BP-Based譯碼算法，最后運(yùn)用密度尋優(yōu)算法為這兩種改進(jìn)算法確定的最優(yōu)參數(shù)，對(duì)這幾種譯碼算法進(jìn)行了仿真比較，仿真結(jié)果表明，采用最佳參數(shù)后，這兩種改進(jìn)后的譯碼算法性能非常接近BP算法性能。 最后，在低密度校驗(yàn)碼仿真設(shè)計(jì)方面，利用S-函數(shù)提供的函數(shù)代碼與Simulink之間的接口功能，完成對(duì)BP和LLR BP譯碼算法實(shí)現(xiàn)，并通過 Embedded Matlab Functio