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LDPC的相关研究

作　者: 翟长昊
导　师: 杨大成
学　校: 北京邮电大学
专　业: 军事通信学
关键词: 非规则LDPC码 停止准则 置信传播算法 迭代同步
分类号: TN911.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


1963年Gallager提出了LDPC码,但是由于受到编译码复杂度的限制,并没有引起人们的足够重视,在随后的几十年里,这种码字几乎被人们遗忘了。直到20世纪90年代,它才重新被学者认识,而且人们发现了距离Shannon限只有0.0045dB的好码字。依据LDPC码的二分图结构设计的置信度传播译码算法使LDPC码的性能得到了很大的改善,并且和最大似然译码算法相比,译码的复杂度得到了明显的降低。现在,LDPC码已经广泛的应用在下一代通信系统中,如DVB-S2和WiMAX等。本文提出了一种用于非规则LDPC码的译码停止方案。该方案考虑到非规则LDPC码的译码特点,通过度数最低的变量节点的似然信息来判定迭代译码是否继续。与已有的方案相比,本方案的性能几乎没有损失,但是减少了译码的平均迭代次数,降低了计算复杂度。在低信噪比条件下,即使在收敛范围内,较大的残留频偏和相差也会对LDPC编码系统性能带来明显的恶化,所以必须结合迭代译码系统,对信号的残留频偏和相差进行进一步的估计。结合LDPC迭代译码输出软信息的统计特性,提出了一种适合于LDPC码的码辅助迭代载波同步技术。结合译码停止准则,提出了一种基于LDPC码的码辅助迭代同步停止方案。该方案利用校验方程得以满足的数量来进行判断是否继续迭代同步。仿真结果证明,该方案减少了不必要的迭代同步次数,降低了复杂度。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
目录  7-9
第一章 绪论  9-15
  1.1 差错控制编码的发展史  9-10
  1.2 LDPC码的提出、发展和现状  10-12
    1.2.1 LDPC编码算法的发展  11-12
    1.2.2 LDPC码译码算法的发展  12
  1.3 LDPC的应用  12-13
  1.4 本文的内容安排  13-15
第二章 LDPC基本原理  15-25
  2.1 差错控制编码  15-16
    2.1.1 差错控制编码的思想  15-16
    2.1.2 差错控制编码的基本概念  16
  2.2 LDPC码的定义  16-18
  2.3 LDPC码的TANNER图表示  18-20
  2.4 非规则LDPC码  20
  2.5 LDPC码校验矩阵的构造方法  20-22
    2.5.1 随机构造方法  21
    2.5.2 代数构造方法  21-22
  2.6 LDPC的编码方式  22-23
    2.6.1 线性编码  22
    2.6.2 近似下三角矩阵的编码  22-23
  2.7 本章小结  23-25
第三章 LDPC译码原理  25-35
  3.1 硬判决译码算法  25-27
    3.1.1 比特翻转算法  25-26
    3.1.2 改进的加权比特翻转算法  26-27
  3.2 置信传播算法  27-34
    3.2.1 概率BP算法  27-30
    3.2.2 LLR BP算法  30-32
    3.2.3 min-sum算法  32
    3.2.4 Normalized BP-Based算法和Offset BP-based算法  32-33
    3.2.5 改进的BP译码算法  33-34
  3.3 本章小结  34-35
第四章 LDPC码译码停止准则  35-45
  4.1 译码似然值平均幅度  35-38
  4.2 适用于非规则LDPC码的译码停止准则  38-40
    4.2.1 基于译码似然值平均幅度的译码停止准则  38-39
    4.2.2 基于检验方程译码停止的方案  39
    4.2.3 用于非规则LDPC码的译码停止准则  39-40
  4.3 仿真结果和性能分析  40-43
  4.4 本章小结  43-45
第五章 基于LDPC码的码辅助载波同步停止方案  45-55
  5.1 背景介绍  45-46
  5.2 基于LDPC码的码辅助迭代载波估计  46-49
    5.2.1 系统模型  46-47
    5.2.2 基于LDPC码的码辅助迭代载波估计方案  47-49
  5.3 基于LDPC的载波同步停止准则  49-52
    5.3.1 残留频偏的分析  49-51
    5.3.2 提出的载波同步停止方案  51-52
  5.4 仿真结果以及性能分析  52-54
  5.5 本章小结  54-55
第六章 总结  55-57
参考文献  57-61
附录  61-62
致谢  62-63
攻读学位期间发表的学术论文目录  63

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 通信理论 > 信息论
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