LDPC碼編譯碼技術研究.pdf

1、信道編碼是數字通信系統和計算機系統的重要組成部分。LDPC信道編碼技術是編碼界的重要成果之一，1/2碼率的二元LDPC碼在AWGN信道下的性能距信息論中的Shannon限僅差0.0045dB，它是目前距Shannon限最近的糾錯碼。Gallager在1962年提出低密度校驗碼(LDPC碼)，1996年經過Mackay、Spielman和Wiberg等人的再發(fā)現后，LDPC碼以其性能優(yōu)越、全并行迭代譯碼結構，譯碼復雜度線形增長，便于硬件實

2、現等一系列優(yōu)點，在無線通信、深空通信和存儲工業(yè)等諸多領域得到了廣泛應用。 本文首先回顧了信道編碼技術的發(fā)展歷史，介紹了LDPC碼的基本概念和原理。在幾個重點的研究方向：校驗矩陣的構造、相關編碼方式、簡化譯碼算法以及性能估計分析等方面作了詳細的介紹，并提出了自己的創(chuàng)新解決方案。本文的重點是新型校驗矩陣的構造和譯碼算法的優(yōu)化。 校驗矩陣的構造是編碼的前提，好的構造方案可以大大簡化復雜度。本文首先回顧了幾種主要的矩陣構造方法：

3、隨機化構造、半隨機化構造和結構化構造，并比較了各自的優(yōu)缺點。在此基礎上提出了一種基于碼長連續(xù)變化的QC-LDPC碼的構造方法，設計出的H矩陣具有較大girth值，且碼率碼長可以靈活變化。此外，對于非規(guī)則碼我們采用了碼率壓縮的方法同樣實現了高碼率并且連續(xù)變化。 譯碼算法是LDPC碼的關鍵，譯碼復雜度的大小直接影響系統的實現。主要分硬判決譯碼、軟判決和復合譯碼，經典的譯碼算法有比特反轉(BF)譯碼算法和置信度傳播(BP)譯算法。對于