低密度校验码的设计及应用

论文摘要

低密度校验码（LDPC,Low-Density Parity-Check Codes）的诞生和发展使人们更加接近以逼近Shannon限的有效功耗实现可靠通信的目标。LDCP码是当今信道编码领域最受瞩目的研究热点之一。本文作者结合国家863项目和Philips公司等科研项目,采用理论分析和计算机仿真相结合的方法,对LDPC码的几个关键问题进行了研究。主要完成的工作有以下几个方面:系统地介绍了LDPC码的译码原理;推导了不同测度下LDPC码各种译码算法的消息迭代更新公式。在分析不同消息空间密度进化特点的基础上,应用密度进化理论优化度序列分布,给出了LDPC码度序列的搜索方法,并给出了码设计和性能仿真结果;对循环码和LDPC码的串行级联系统进行分析和计算机仿真,给出了不同译码算法下串行级联系统的性能,并给出了适合硬件实现的串行级联软检测算法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 数字通信与信道编码
• 1.2 码率与SHANNON容量限
• 1.3 现代编码技术
• 1.3.1 Turbo 码
• 1.3.2 LDPC 码的发展历史与现状
• 1.3.3 LDPC 码的应用
• 1.4 本文研究内容及安排
• 第二章 LDPC 码及其译码算法
• 2.1 LDPC 码的概念及其图模型表示
• 2.1.1 LDPC 码的环和围长
• 2.2 和积译码算法
• 2.2.1 基于概率测度的和积算法
• 2.2.2 基于对数似然比度量的和积算法
• 2.3 最小和译码算法
• 2.3.1 归一化最小和译码算法
• 2.3.2 带偏移量的最小和译码算法
• 2.4 不同译码算法性能比较
• 2.5 本章小结
• 第三章 LDPC 码的设计与度序列优化
• 3.1 密度进化理论
• 3.1.1 密度进化的基本概念
• 3.1.2 和积译码算法的密度进化
• 3.1.3 最小和译码算法密度进化
• 3.1.4 归一化最小和译码算法密度进化
• 3.1.5 带偏移量的最小和译码算法密度进化
• 3.2 密度进化的参数化
• 3.3 基于分块矩阵构造的LDPC 码的度序列优化
• 3.3.1 基于循环移位矩阵构造的LDPC 码
• 3.3.2 度序列搜索方法
• 3.3.3 码设计与性能分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于 LDPC 码的串行级联编码系统
• 4.1 循环码及其软判决译码算法
• 4.1.1 Chase 译码算法
• 4.1.2 Chase-Pyndiah 的SISO 译码算法
• 4.2 BCH 码和LDPC 码的迭代译码
• 4.2.1 系统框图
• 4.2.2 译码流程
• 4.2.3 性能分析
• 4.3 串行级联系统的软检测算法
• 4.3.1 QAM 星座图及QAM 检测
• 4.3.2 QAM 检测简化算法一
• 4.3.3 QAM 检测简化算法二
• 4.4 仿真结果及分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果