《LDPC码校验矩阵构造及其译码算法研究（学位论文-工学）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《LDPC码校验矩阵构造及其译码算法研究（学位论文-工学）（64页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、学 校 代 码 10530 学 号 201011041546分 类 号 TN911.22 密 级硕 士 学 位 论 文LDPC 码校验矩阵构造及其译码算 法 研 究学 位 申 请 人 陈 辉指 导 教 师 刘国繁 教授学 院 名 称 信息工程学院学 科 专 业 信号与信息处理研 究 方 向 现代通信技术二一三年五月二八日Research on LDPC codes check matrixstructure and its decoding algorithmCandidate Chen HuiSupervisor Prof. Liu GuofanCollege College of Info
2、rmation EngineeringProgram Signal & Information ProcessSpecialization Modern communication technologyDegree Master of EngineeringUniversity Xiangtan UniversityDate May 28, 2013湘潭大学学位论文原创性声明本 人 郑 重 声 明 ： 所 呈 交 的 论 文 是 本 人 在 导 师 的 指 导 下 独 立 进 行 研 究 所 取得 的 研 究 成 果 。 除 了 文 中 特 别 加 以 标 注 引 用 的 内 容 外 ， 本
3、论 文 不 包 含 任 何 其他 个 人 或 集 体 已 经 发 表 或 撰 写 的 成 果 作 品 。 对 本 文 的 研 究 做 出 重 要 贡 献 的 个人 和 集 体 ， 均 已 在 文 中 以 明 确 方 式 标 明 。 本 人 完 全 意 识 到 本 声 明 的 法 律 后 果由 本 人 承 担 。作 者 签 名 ： 日 期 ： 年 月 日学位论文版权使用授权书本 学 位 论 文 作 者 完 全 了 解 学 校 有 关 保 留 、 使 用 学 位 论 文 的 规 定 ， 同 意 学校 保 留 并 向 国 家 有 关 部 门 或 机 构 送 交 论 文 的 复 印 件 和 电 子 版
4、 ， 允 许 论 文 被 查阅 和 借 阅 。 本 人 授 权 湘 潭 大 学 可 以 将 本 学 位 论 文 的 全 部 或 部 分 内 容 编 入 有 关数 据 库 进 行 检 索 ， 可 以 采 用 影 印 、 缩 印 或 扫 描 等 复 制 手 段 保 存 和 汇 编 本 学 位论 文 。涉 密 论 文 按 学 校 规 定 处 理 。作 者 签 名 ： 日 期 ： 年 月 日导 师 签 名 ： 日 期 ： 年 月 日湘潭大学硕士论文 LDPC 码校验矩阵构造及其译码算法优化研究摘 要低 密 度 奇 偶 校 验 码 (Low Density Parity Check Codes， 简 称
5、 LDPC 码 )是 一 种 新 的线 性 分 组 码 ， 自 被 发 现 是 一 类 逼 近 香 农 限 的 渐 进 好 码 后 ， 引 起 了 广 泛 关 注 。 LDPC 码编 码 结 构 简 单 ， 译 码 时 可 采 用 迭 代 译 码 算 法 ， 码 长 增 加 时 ， 译 码 复 杂 度 不 会 随 着 增大 ， 与 Turbo 码 相 比 ， LDPC 码 具 有 较 低 的 误 码 率 ， 可 并 行 操 作 ， 译 码 时 延 小 ， 正 是由 于 这 些 优 点 ， 使 得 LDPC 码 成 为 了 信 道 编 码 领 域 的 研 究 热 点 。 论 文 主 要 针 对
6、LDPC码 中 校 验 矩 阵 的 构 造 及 其 译 码 算 法 的 优 化 做 了 相 关 的 研 究 ， 其 主 要 内 容 如 下 ：(1)研 究 了 LDPC 码 编 码 算 法 ， 提 出 了 性 能 更 好 的 优 化 算 法 ， 本 文 对 PEG 构 造 算法做两点改进：通过利用 PC(Polynomial of Cycle)标 记 与 PEG 算法相结合构造随机码 ， 与 PEG 算 法 相 比 ， 在 保 证 围 长 的 前 提 下 提 高 了 LDPC 码 的 性 能 ； 引 入 准 循 环 码(Quasi-Cyclic)的 构 造 特 点 ： 校 验 矩 阵 由 多
7、个 分 块 的 循 环 移 位 矩 阵 组 成 ， 这 种 特 定 结构 易 于 高 效 编 码 ， 在 工 程 上 可 以 实 现 部 分 并 行 译 码 。 实 验 结 果 表 明 本 文 的 PC 标 记 法可 以 减 少 PEG 算法中的大量短环数目，引入准循环特性，在保证译码性能相当前提下 实 现 了 快 速 编 译 码 。(2)研 究 了 LDPC 译码算法，实现了基于节点调度的简化译码算法。有限码长时肯 定 会 存 在 短 环 导 致 译 码 性 能 受 到 影 响 ， 节 点 调 度 算 法 的 思 想 是 当 迭 代 次 数 为 某 变量 节 点 的 局 部 围 长 的 一
8、半 时 ， 停 止 更 新 消 息 ， 直 到 两 倍 于 最 大 围 长 时 ， 再 更 新 所 有节 点 消 息 ， 节 点 调 度 算 法 使 独 立 消 息 的 迭 代 次 数 尽 可 能 大 。 校 验 节 点 信 息 更 新 时 ，只选择有限个绝对值最小的代数值用以计算，与 MS 算 法 相 比 ， 减 少 了 由 于 近 似 运算 而 带 来 的 性 能 损 失 ， 降 低 算 法 复 杂 度 。 实 验 结 果 表 明 ， 本 文 改 进 的 算 法 与 BP 算 法相 比 提 高 了 译 码 性 能 、 减 少 了 迭 代 次 数 。关 键 词 ： LDPC 码 ； PEG
9、算 法 ； PC 标 记 ； 节 点 调 度 译 码 ； 短 环I湘潭大学硕士论文 LDPC 码校验矩阵构造及其译码算法优化研究AbstractLow density parity check(LDPC) codes is a new kind of linear block codes, sinceldpc codes were found to be a class of progressive good code that very close to theShonnon limit, it has caused a great sensation. LDPC codes coding
10、structure is simple, wecan use iterative algorithm for decoding, when codes length increased,the decodingcomplexity didnt increase with it, Compared with Turbo codes, LDPC codes has lowererror rate, can be decoded in parallel, the decoding delay is small, with these advantages,the LDPC code has beco
11、me a research focus in the field of channel coding. in this paper,we done related research on construction of check matrix and Improved decodingalgorithm, the main contents are as follows:(1) Through the research on construction algorithm of the excellent performance ofLDPC codes, this paper made tw
12、o improvements on PEG algorithm: used PC (Polynomialof Cycle) labeling method combined with PEG algorithm to construct a random code,compared with the PEG algorithm, it improved the performance of LDPC codes under therequirements of girth; use the quasi-cyclic codes (Quasi-Cyclic) construction metho
13、d tomake LDPC codes, the parity check matrix is composed of multiple block cyclic shiftmatrix, this special structure makes it easy to efficient coding and can realize partialparallel decoding in engineering. The experimental results show that the PC labelingmethod can reduce many short cycles of PE
14、G algorithm, the quasi-cyclic codes(Quasi-Cyclic) construction method realize fast coding and fast encoding under thepremise of ensuring the decoding performance quite.(2) For the research of LDPC decoding algorithm, this paper implements a simplifieddecoding algorithm based on node scheduling. Fini
15、te length code would exist short cycle,It will affect the decoding performance, node scheduling algorithm is that when thenumber of iterations is half of the local girth of a variable node, we must stop updatemessage,up to the maximum girth equal the double of the iterations, we update all nodesmess
16、ages, node scheduling algorithm makes iterative times of the independent messagesas large as possible. When the check node update message,only select a finite minimumabsolute value use to calculate, compared with the MS algorithm, reduce the performanceloss caused by approximate calculation, also reduces the algorithm complexity. Theexperimental results show that the improved algorithm compared with the BP algorithm,can improve the decoding perfo
