LDPC編譯碼技術(shù)研究及其在遙測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、低密度奇偶校驗(yàn)(Low-Density Parity-Check，LDPC)碼是一類能逼近Shannon限的線性分組碼。由于具有強(qiáng)大的糾錯(cuò)性能、較低的譯碼復(fù)雜度、較低的地板效應(yīng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，它在信息可靠傳輸中的應(yīng)用前景已經(jīng)引起了學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的極大關(guān)注，成為信道編碼領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。
　　 結(jié)合科研項(xiàng)目，采用理論分析、計(jì)算機(jī)仿真的方法，對(duì)LDPC碼的編譯碼原理、校驗(yàn)矩陣的構(gòu)造、譯碼算法進(jìn)行了深入地研究。然后，搭建了PCM/FM遙測(cè)系

2、統(tǒng)仿真平臺(tái)，將LDPC碼應(yīng)用于該遙測(cè)系統(tǒng)中。最后，對(duì)它在遙測(cè)系統(tǒng)中的性能進(jìn)行了仿真分析。論文完成的主要工作有以下幾部分：
　　 1.針對(duì)隨機(jī)構(gòu)造的LDPC碼編碼復(fù)雜度高、占用存儲(chǔ)資源多，不利于硬件實(shí)現(xiàn)的缺點(diǎn)，本文給出了一種低編碼復(fù)雜度的準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼的構(gòu)造方法，降低了編碼時(shí)延和編碼器所需硬件資源。
　　 2.為提高LDPC碼的譯碼性能及降低其計(jì)算復(fù)雜度，介紹了一種基于最小和的差分譯碼算法。在該算法中，LDPC碼在二分圖

3、上傳遞的消息采用概率差分值，校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的處理采用最小和(或最大積)算法。相比于最小和算法，在誤碼率為10-5時(shí)，可獲得0.4dB左右的信噪比增益，而譯碼復(fù)雜度并沒有明顯增加。
　　 3.針對(duì)中、高信噪比下LDPC碼譯碼錯(cuò)誤振蕩迭代不收斂的問題，提出了一種基于置信傳播算法的修正LDPC譯碼算法，即軟值歸零BP算法。該算法通過將振蕩迭代的變量節(jié)點(diǎn)傳遞的外信息置零，減少錯(cuò)誤信道消息對(duì)迭代譯碼的影響，較大地改善了譯碼性能。而且，它還給出了

4、振蕩迭代節(jié)點(diǎn)的判定準(zhǔn)則，提高了振蕩迭代節(jié)點(diǎn)判定的準(zhǔn)確性。仿真結(jié)果表明，在中、高信噪比區(qū)且譯碼迭代次數(shù)相同的情況下，軟值歸零BP算法能比BP算法獲得更好的譯碼性能。在BRE為10-6時(shí)，約有0.5dB的信噪比增益。
　　 4.根據(jù)PCM/FM遙測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn)，構(gòu)建基于LDPC碼的編碼PCM/FM遙測(cè)系統(tǒng)模型。為衡量該系統(tǒng)的性能，本文將構(gòu)造的準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼應(yīng)用于該系統(tǒng)，并對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行了仿真分析。仿真結(jié)果表明，在BRE為10-5時(shí)，