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用于容灾系统的纠删码技术研究

作　者: 周之恒
导　师: 郑东
学　校: 上海交通大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: 非规则LDPC码 PEG算法 QC-LDPC码校验矩阵
分类号: TN911.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

冗余容错机制在容灾备份系统中起着极为重要的作用。在完全的数据复制和磁盘阵列这两种冗余容错机制之外,近年来,纠删码和纠错码在这方面的应用得到了广泛的关注。与其他机制相比,纠删码技术能够有效的节省存储空间,提高容错能力,保证数据的可靠性。本文在现有的纠删码技术的基础上,做出了以下两方面的贡献:本文提出了非规则LDPC码校验矩阵构造算法Extended Progressive Edge-Growth(Extended PEG)算法。通过迭代增加校验矩阵行重的方式,使该算法能够构造出高码率的非规则LDPC码。同时,通过设定环长下界的方式,保证其仍具有较低的比特误码率。本文提出了一种基于不等式的QC-LDPC码校验矩阵的构造算法。通过制定的规则构造其母矩阵,从而得到较大环长的校验矩阵,对应的QC-LDPC码因而也具有较低的比特误码率。与现有的QC-LDPC码构造算法(如BIBD)相比较,在相同的码率下,本算法具有更低的误码率。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-10
  1.1 研究背景及意义  7-8
  1.2 研究内容和工作  8
  1.3 论文内容  8-10
第二章编码理论与LDPC码  10-21
  2.1 信息传输存储模型  10-11
  2.2 信道与信道容量  11-14
    2.2.1 有噪信道编码定理  12-13
    2.2.2 二元对称信道  13
    2.2.3 连续AWGN信道  13-14
    2.2.4 输入离散、输出连续AWGN信道  14
  2.3 性能的衡量和香农限  14-16
    2.3.1 性能的衡量标准  14-15
    2.3.2 香农限  15-16
  2.4 LDPC码简介  16-20
    2.4.1 LDPC码发展概述  16-18
    2.4.2 LDPC码基本概念  18-20
  2.5 本章小结  20-21
第三章高码率LDPC码的构造  21-33
  3.1 常见的构造方法  21-23
    3.1.1 Gallager构造方法  21-22
    3.1.2 MacKay和Davey构造方法  22-23
    3.1.3 比特填充法  23
  3.2 扩展PEG构造算法  23-27
    3.2.1 PEG构造算法  23-25
    3.2.2 扩展PEG算法  25-27
  3.3 扩展PEG算法性能分析  27-32
    3.3.1 高码率LDPC码  27-30
    3.3.2 环长比较  30-31
    3.3.3 环长的影响  31-32
  3.4 本章小结  32-33
第四章 QC-LDPC码的构造  33-50
  4.1 QC-LDPC码  33-37
    4.1.1 QC-LDPC码概述  33-34
    4.1.2 QC-LDPC码定义  34-35
    4.1.3 有限几何构造法  35-36
    4.1.4 BIBD构造法  36-37
  4.2 一种基于算术不等式的QC-LDPC码构造算法  37-44
    4.2.1 I型构造：环长为6  37-39
    4.2.2 II型构造：列重为3，环长为8  39-41
    4.2.3 III型构造：列重为4，环长为8  41-44
  4.3 算法性能分析  44-49
  4.4 本章小结  49-50
第五章总结与展望  50-52
  5.1 本文工作总结  50
  5.2 工作展望  50-52
参考文献  52-56
致谢  56-57
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文  57-59

用于容灾系统的纠删码技术研究

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