LDPC码译码收敛速度研究

论文摘要

LDPC（Low-Density Parity-Check codes）码是一类逼近香农限的信道编码,它具有很低的译码复杂度。随着理论研究的不断成熟,LDPC码的编码复杂度也得到很大改善,这使得它在无线通信、深空通信、光纤通信以及介质存储等多个领域都得到了广泛的应用。本文在传统BP（Belief Propagation）译码算法的基础上,给出了几种改进的译码算法。本文的主要工作包括：（1）简要阐述了LDPC码的基本原理及其Tanner图模型的表示,介绍了LDPC码的构造方法和编码原理,概述了LDPC码的迭代译码原理。（2）综述了概率域和LLR域的并行BP译码算法,通过串行化信息处理,给出了LDPC码串行BP译码算法的仿真,结果表明串行BP译码算法无论在收敛速度还是误码性能上都有了较大的提高。（3）通过将消息传播机制改为动态选择待传播信息的节点的方法,给出了LDPC码RBP（Residual Belief Propagation）译码算法的仿真,结果表明动态的方法获得了更快的收敛速度。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 信道编码理论
• 1.2 LDPC码的提出与发展
• 1.3 LDPC码的应用
• 1.4 本论文研究内容及安排
• 第二章 LDPC码编译码原理
• 2.1 LDPC码概述
• 2.1.1 线性分组码
• 2.1.2 LDPC码描述
• 2.2 LDPC码编码算法
• 2.2.1 编码过程
• 2.2.2 Gallager的矩阵构造方法
• 2.2.3 MacKay&Neal的矩阵构造方法
• 2.2.4 非规则码的构造
• 2.2.5 结构化构造LDPC码
• 2.3 LDPC码译码算法
• 2.3.1 消息传递译码
• 2.3.2 硬判决
• 2.3.3 软判决
• 2.4 本章小结
• 第三章 并行BP算法和串行BP算法性能比较
• 3.1 并行BP算法
• 3.1.1 概率域的并行BP译码算法
• 3.1.2 LLR域的并行BP译码算法
• 3.2 串行BP译码算法
• 3.2.1 标准串行BP译码算法
• 3.2.2 更高效的串行译码方法
• 3.3 分层的BP译码算法
• 3.4 并行与串行置信传播算法的性能比较
• 3.5 本章小结
• 第四章 动态的BP译码算法
• 4.1 RBP译码算法
• 4.1.1 影响译码收敛速度的因素
• 4.1.2 最大剩余置信传播译码算法
• 4.2 改进的RBP算法
• 4.2.1 VC-RBP算法
• 4.2.2 node-wise RBP算法
• 4.3 动态BP算法仿真性能分析
• 4.4 本章小结
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间完成的论文和参与的科研工作