ldpc码的编译码算法研究

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1、分类号密级注1UDCLDPC（题名和副题名）（作者姓名）指导教师（姓名、职称、单位名称）申请学位级别专业学位类别工程领域名称提交论文日期2018.05.05论文答辩日期2018.05.23学位授予单位和日期20186答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。ResearchonLDPCEncodingandDecodingAlgorithmAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaDis

2、cipline:MasterofEngineeringAuthor:TangRuiSupervisor:Prof.ShiZhipingSchool:NationalKeyLaboratoryofScienceandTechnologyonCommunications摘要摘要通信技术发展十分迅速，信道带宽和容量也在不断增大。信息传递时，人们希望能有更高的可靠性和有效性。Gallgaer于1963年提出的LDPC(LowDensityParityCheck)码是一种能逼近香农限的好码，如今越发受到研究者们的重视，

3、因此得以被应用到各种通信标准中，包括卫星数字电视传输标准，CCSDS(ConsultativeCommitteeforSpaceDataSystems)深空通信和5G标准eMBB下的数据信道。本文从编译码两个方面对LDPC码进行研究。首先，本文研究了一种原模图LPDC码的构造方法。由于传统的LDPC码编码复杂度较高，美国喷气推进实验室提出了原模图LDPC码。其主要特点是：性能较好、结构简单且便于分析，有利于硬件实现。它是一种结构型的码。通常只需要分析原模图就可以得到整个LDPC码的性能，比如译码门限。构造原模

4、图LDPC码，可以用原模图的PEG算法。这种算法在保证无4环的情况下，使得围长尽量大。本文基于该方法，提出了原模图稀疏性PEG算法。即在PEG算法选择校验节点的时候，增加约束条件。在可选的校验节点范围内，计算每个可选节点时与其他已知非零元的平均距离；再从这些平均距离里面选出值最大的校验节点进行连接。这种方法不仅继承了原模图LDPC码PEG算法的优点，还减小了短环数。这使得所构造的码能够在突发信道下具有更好的性能。其次，在译码方面，为了优化译码算法，本文提出了动态加权的译码方法。原理是在迭代译码过程中，信息的概

5、率不同，使得信息的可靠度也不相同。可靠的信息值可以加速收敛，同时需要抑制不可靠的信息值在译码中的传递，避免影响正确译码。因此，根据这一性质，对信息进行动态加权操作。这样使得信息在传递的时候能加快迭代，从而减少迭代次数同时提高增益。这种方法不仅适用于传统的和积译码，还适用于最小和译码。它是一种普适性的方法。仿真结果表明，动态加权的方法的确提升了译码的性能同时减少了译码迭代次数。除此之外，本文还将该方法用于802.16e标准中的LDPC码并对其进行仿真。然后结合802.16e标准的LDPC码仿真结果和LU编码方法

6、设计的LDPC码仿真结果，给出了加权系数选择的参考性意见。最后，本文进一步讨论了如何分段可以使得译码性能较好同时复杂度比较低。关键词：原模图LDPC码，PEG算法，和积算法，MS算法IABSTRACTABSTRACTThedevelopmentofcommunicationtechnologyisveryrapid,andthechannelbandwidthandcapacityarealsoincreasing.Wheninformationistransmitted,peopleneedmorereli

7、abilityandeffectiveness.TheLDPC(LowDensityParityCheck)codesproposedbyGallgaerin1963isagoodcodethatcanapproximatetheShannonlimit.Ithasbeenpaidmoreandmoreattentionbyresearchersandisappliedtovariouscommunicationstandards,includingthesatellitedigitalTVtransmiss

8、ionstandard,CCSDS(ConsultativeCommitteeforSpaceDataSystems)deepspacecommunicationandthedatachannelunderstandardeMBBin5G.ThispaperstudiesLDPCcodesfromencodinganddecoding.Firstly,weproposedadesignmethodo