现代编码理论期末报告ldpc

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1、厦门大学不同仿真平台下LDPC编译码效率对比课程名称：现代编码理论任课教师：洪少华王琳院系：通信工程系姓名：张琳林治学号：233201311532342332013115322422摘要现代编码理论通过软判决译码、和积算法、因子图这三个核心概念在指导着众多“好码”的仿真和实现。本文分别在C语言环境和MATLAB环境下对比低密度奇偶校验码的编译码效率，并分析对比了两种仿真平台的优缺点。关键词：现代编码理论软判决译码低密度奇偶校验码22AbstractModernencodingtheoriesthroughth

2、esoftdecodingandencoding,productalgorithmandfactordiagramthreecoreconceptsinguidingmanysimulationandimplementationofthe"goodcode".ThispaperrespectivelycontrastoflowdensityparitycheckcodedecodingefficiencyinClanguageenvironmentandMATLABenvironment,andthenana

3、lyzetheadvantagesanddisadvantagesofthetwokindsofsimulationplatform.KeyWords:ModernencodingtheoriesthesoftdecodingandencodingLDPC(low-densityparity-check)codes22目录摘要1Abstract2绪论41.1研究背景41.2通信系统模型41.3因子图51.4软判决译码51.4.1逐位软判决译码51.4.2.逐组软判决译码61.5基于网格图上分组码的Viterb

4、i译码71.5.1、分组码与网格图的关系71.5.2基于Shannon乘积的最小网格图设计81.5.3.软输入/软输出的译码算法8第二章LDPC原理与BP译码原理102.1LDPC原理102.2和积算法原理13第三章仿真分析183.1仿真结果分析：183.2C语言和MATLAB语言的仿真对比：19第四章总结与展望20参考文献2122绪论1.1研究背景编码是信息从一种形式或格式转换为另一种形式的过程。用预先规定的方法将文字、数字或其他对象编成数码，或将信息、数据转换成规定的电脉冲信号。现代编码，是编码的一个新分

5、支，基于一些理论基础来指导较好的编码方向。现代编码中常用的经典理论，如因子图，和积算法等，已经得到广泛应用，并指导编码出很好的编译码方法，如ldpc码，原木图ldpc码等，用不同的方法在各种信道下会得到不同的结果，基于它们的性能比较也必然成为一个很重要的因素。1.2通信系统模型主要包括：信源，编码器，信道，译码器，信宿这五部分，如如1.1所示：图1.1数字通信模型信源：产生消息和消息序列的源编码器——信源编码器，信道编码起，保密编码器信道——信号的传输通道译码器——信源译码器，信道译码起，保密译码器，和编码器

6、的功能相反信宿——消息传送的归宿实际的通信还需要，同步，调制，解调等多个步骤，才能保障通信的准确到达，根据实际的要求和需要，可适当地增加一些均衡等技术。221.3因子图将一个具有多个变量的全局函数因子分解成几个局部函数的积而形成的一个双向图叫因子图。如g（x1,x2,x3,x4,x5）是具有5个变量的实质函数，将其分解成5个局部函数之积，即：则对应的因子图如图所示。在该图中，每个变量对应于一个变量节点，每个局部因子对应于一个函数节点，这两类节点构成因子图的顶点集。图1.2因子图因子图的定义与联合概率密度函数之

7、间，提取-乘积算法与边缘密度求取之间有极大的相似性，因此，可在概率个随机过程领域，因子图分析法有极大的应用。1.4软判决译码在寻找较为实用的次最佳软判决译码方法或准最佳软判决MLD算法中，一般可分为使码字的每个码元译码错误概率最小的逐位软判决译码方法，和使码字错误概率最小的逐组软判决译码方法.虽然这二类软判决译码方法都是准最佳或最佳的，但其译码的基本思想并不完全相同.1.4.1逐位软判决译码Massey提出了适用于大数逻辑可译码的APP译码算法[12]22，这是一种门限译码，用于硬判决时就是大数逻辑译码.而后

8、，Forney等人提出了渐近APP算法[13]，但仅适用于正交码.1976年Hartman和Rudolph对这种算法进行了推广，提出了HR算法[14].这种算法利用有限域上的FFT变换，能适用于任何线性分组码，而Massey的算法，仅仅是HR算法的一种特例.HR算法对每位码元的判决，是基于计算它的对偶码的码字的后验概率基础上，因此它的译码复杂性是O(2n(1-R)).　　Weldon提出的重量删除译