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高速光通信系统中大Girth、高码率的LDPC码编码设计

作　者: 张宏强
导　师: 张建勇
学　校: 北京交通大学
专　业: 光通信与移动通信
关键词: 低密度奇偶校验码 QC-LDPC码光通信系统
分类号: TN911.22
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 59次
引　用: 1次
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内容摘要

LDPC码是1996年被重新发现并认识的一类很接近香农极限的好码。构造性能好的LDPC码有各式各样的方法。比较经典的构造方法主要有两大类：一是随机码或者似随机码,也就是由计算机按照某个设计方式去搜索产生,需要考虑其对应Tanner图的构造特性,如环长以及度分布等等。二是结构码,其构造要利用代数和组合工具来实现。LDPC以非常优异的性能,在近几年得到了广泛的研究,并被用于移动通信、卫星通信和光电存储等应用中。如果将LDPC码用在光纤通信系统中,同样可以提高光通信系统的传输性能,在光通信系统中,相关的LDPC码的研究必须考虑系统对纠错码的高速率、高码率的要求。在光纤通信系统中使用伪循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码作为信道编码,可以获得更高的编码增益,本课题主要做了以下工作：我们首先仿真并分析了编译码过程中不同的因素如信道模型、译码算法、围长大小对译码性能的影响。我们提出了一种可以构造大girth、高码率的QC-LDPC码方法。最后针对高速率的光纤通信系统,仿真其信道模型,得到了其概率密度函数。并校验QC-LDPC码在其中的性能,挑选出适合传输的QC-LDPC码型。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-8
序  8-11
1 引言  11-14
  1.1 数字通信模型  11-12
  1.2 LDPC码的提出  12-13
  1.3 LDPC码的研究进展  13
  1.4 本文的主要工作  13-14
2 LDPC码的基本介绍  14-19
  2.1 LDPC码概念  14-17
    2.1.1 线性分组码  14-15
    2.1.2 LDPC码的基本概念  15-17
  2.2 LDPC码的构造方法  17-19
3 LDPC码的编译码算法  19-25
  3.1 LDPC码的编码算法  19-20
    3.1.1 传统编码  19
    3.1.2 基于近似下三角矩阵的编码  19-20
  3.2 LDPC码的译码算法  20-25
    3.2.1 概率域上的译码  20-23
    3.2.2 对数域上的译码  23-24
    3.2.3 比特翻转译码  24-25
4 QC-LDPC码的构造方法  25-37
  4.1 Tanner图的循环、girth和性能的关系  25-26
  4.2 LDPC码的设计要点  26-28
  4.3 QC-LDPC码的围长  28-30
  4.4 大girth QC-LDPC码的设计  30-32
  4.5 QC-LDPC码的性能分析  32-37
5 QC-LDPC码在高速光通信系统下的应用  37-46
  5.1 AWGN信道下的初始化  37-38
  5.2 QC-LDPC码在AWGN信道中性能  38-40
  5.3 光通信信道模型  40-42
  5.4 QC-LDPC码在光通信信道中的性能  42-46
6 总结和展望  46-47
参考文献  47-50
附录A  50-74
学位论文数据集  74

高速光通信系统中大Girth、高码率的LDPC码编码设计

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