速率兼容LDPC码及其在H-ARQ系统中的应用

论文摘要

设计性能逼近信道容量、编译码复杂度较低的实用好码是信道编码领域中最重要的工作之一。低密度奇偶校验码就是一种能逼近Shannon容量限的渐进好码,在码长较长时,其性能甚至超过了Turbo码。由于低密度校验码具有译码复杂度低、错误平层低等诸多优点,使其在信息可靠传输中具有良好的应用前景,已引起世界各国学术界和IT业界的高度重视,成为当今信道编码领域的研究热点之一。本文在深入理解LDPC码编、译码原理的基础上,首先详细介绍了构造有较大围长LDPC码的PEG算法,给出了一种改进的算法,仿真了该算法的性能;并与随机构造的LDPC码和802.16e标准中的LDPC码作了比较。在此基础上,采用速率匹配思想,深入研究了其校验矩阵的扩展算法和校验位的删除算法,比较了各算法的优缺点;综合扩展和删除算法,构造有较大码率变化范围的RC-LDPC码,对其进行了理论分析和计算机仿真。针对不同重传机制和合并方式的HARQ技术,提出了LDPC-HARQ系统;重点讨论了递增冗余型HARQ（IR-HARQ）系统,分析了各型ARQ/FEC的吞吐量;理论分析和仿真结果证明了基于RC-LDPC码的HARQ系统性能的优越性。结合参与的项目,使用m序列作为帧头,对本地序列和接收序列进行帧同步检测,采用滑动相关运算,通过设定信噪比,推导门限值,对不同长度m序列统计假同步和漏同步概率,并进行了计算机仿真。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 数字通信系统与信道编码
• 1.1.1 数字通信系统基本组成
• 1.1.2 信道编码
• 1.2 差错控制体制
• 1.2.1 ARQ 和FEC
• 1.2.2 HARQ
• 1.3 LDPC 码在HARQ 系统中的应用和发展现状
• 1.4 论文的主要研究工作及内容安排
• 第二章 LDPC 码的构造
• 2.1 LDPC 码的常见构造方法
• 2.2 PEG 算法构造LDPC 码
• 2.2.1 预备知识
• 2.2.2 PEG 构造算法
• 2.2.3 基于PEG 的改进算法
• 2.3 小结
• 第三章 速率兼容 LDPC 码
• 3.1 速率匹配算法
• 3.2 校验矩阵扩展
• 3.3 校验位删除
• 3.4 不同算法性能比较
• 3.5 小结
• 第四章 基于速率兼容 LDPC 码的 H-ARQ 系统性能分析
• 4.1 混合自动重传请求技术
• 4.1.1 HARQ 分类
• 4.1.2 重传合并方式
• 4.1.3 HARQ 重传机制
• 4.2 HARQ 系统吞吐量分析
• 4.3 LDPC-HARQ 性能分析
• 4.4 小结
• 第五章 码组同步系统
• 5.1 同步原理
• 5.2 仿真实例
• 5.3 小结
• 第六章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果