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基于围长搜索的LDPC码构造算法研究

作 者: 闫雅莉
导 师: 慕建君
学 校: 西安电子科技大学
专 业: 计算机系统结构
关键词: 低密度校验码 围长条件 停止集 误帧率 渐近性能界
分类号: TN911.2
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
下 载: 22次
引 用: 0次
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内容摘要


低密度校验码是一种能逼近Shannon容量限的渐进好码,其译码采用了仅具有线性时间复杂度的置信传播迭代译码算法,并且可以检测几乎所有错误。由于低密度校验码具有诸多优点,它在信息可靠传输中的良好应用前景已经引起学术界和IT业界的高度重视,成为当今信道编码领域最受瞩目的研究热点之一,低密度校验码的应用也已经被提到日程上。本文在对低密度校验码现有理论研究的基础上,主要围绕搜索最优低密度校验码和寻找停止集进行了一些研究,得到了一些结果,主要概括为:1.阐述了低密度校验码基于图模型的编译码原理,重点分析了消息传播译码算法;并对影响低密度校验码译码性能的两个主要因素——围长和停止集进行了详细分析。2.深入分析了两种构造最优低密度校验码的算法——启发式搜索算法和基于围长条件的构造算法,对这两种算法的仿真结果表明了基于围长条件的构造算法生成的码具有较大的平均围长,有较好的译码性能,进一步说明了增大码的平均围长可以增强码的连通性,降低码的错误平层,提高码的性能。3.通过对停止集的分析,给出了一种寻找低密度校验码的停止集和有效码字的简洁快速算法,根据仿真实验得出的停止集分布和汉明重量分布估算了BEC信道下和AWGN信道下误帧率(FER)的渐进性能界,仿真结果表明了渐近性能界限可以预测在BEC信道传输中低删除概率区域的误帧率。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章 绪论  7-15
  1.1 数字通信系统概述  7-9
  1.2 信道模型和信道编码  9-11
  1.3 基于图模型的低密度校验码的研究现状  11-14
  1.4 本文主要研究工作和内容安排  14-15
第二章 LDPC码的描述与编译码原理  15-31
  2.1 线性分组码的基本原理  15-19
    2.1.1 线性分组码的概念  15
    2.1.2 生成矩阵和校验矩阵  15-17
    2.1.3 线性分组码的最小距离  17-18
    2.1.4 系统码  18-19
  2.2 LDPC码的概念和构造  19-25
    2.2.1 LDPC码的基本概念与Tanner图结构  19-21
    2.2.2 低密度校验码的构造  21-25
  2.3 LDPC码的译码算法  25-30
    2.3.1 BIAWGN信道下的消息传播算法  27-28
    2.3.2 BEC信道下的消息传播算法  28-30
  2.4 本章小结  30-31
第三章 两种基于围长搜索的LDPC码构造算法及性能分析  31-47
  3.1 低密度校验码的围长分析  31-32
  3.2 启发性搜索较优码算法  32-40
    3.2.1 随机校验矩阵的构造  32-33
    3.2.2 启发式搜索较优码算法  33-36
    3.2.3 仿真结果及性能分析  36-40
  3.3 基于围长条件构造LDPC码算法  40-44
    3.3.1 构造算法  40-42
    3.3.2 性能比较分析  42-44
  3.4 本章小结  44-47
第四章 Tanner图中小停止集搜索算法的研究  47-57
  4.1 停止集  47-50
    4.1.1 停止集的定义和性质  47-49
    4.1.2 停止集与译码的关系  49-50
  4.2 停止集搜索算法  50-53
  4.3 仿真结果分析  53-56
    4.3.1 停止集和汉明重量的计算  53-55
    4.3.2 仿真结果分析  55-56
  4.4 本章小结  56-57
结束语  57-59
致谢  59-61
参考文献  61-65
攻读硕士期间完成的论文和参与的科研工作  65

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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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