信息压缩与传输报告

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1、信息压缩与传输信息压缩与传输报告题目：一种QC_LDPC译码器的实现方法姓名：学号：学院：专业：年级：信息压缩与传输一种QC_LDPC译码器的实现方法摘要：为了克服LDPC码BP译码算法硬件实现复杂度大的缺点，针对QC_LDPC码校验矩阵的结构特性，研究了BP算法的特点，并利用TMS320C6747系列DSP作为实现平台，成功实现了基于BP算法的QC_LDPC码译码器.系统性能测试表明，经优化的BP算法译码器与理论分析相比，性能基本一致.关键词：QC_LDPC码；BP算法；DSP；实现复杂度；译码器OnewaytoimplementQC_LDPCdecoderAbstract：

2、InordertoovercometheshortcomingsofthehighcomplexityinhardwareimplementationoftheBPdecodingalgorithm'shardwareimplementation，thecharacteristicsoftheBPalgorithmwerestudied，inviewofthestructuralpropertiesoftheQC_LDPCcodecheckmatrix.AndtheTMS320C6747DSPwereusedfortheimplementationandtheimplement

3、ationoftheQC_LDPCdecoderbasedontheBPalgorithmwascompletedintheend.ThesystemtestsresultsshowsthattheperformanceoftheoptimizedBPalgorithmdecoderisalmostthesametothetheoreticanalysis.Keywords：QC_LDPCcode；BPalgorithm；DSP；implementationcomplexity；decoder第1章绪论1.1课题研究背景LDPC（lowdensityparitycheck）码是

4、一种定义在稀疏奇偶校验矩阵上的性能优越的线性分组码，最初由Gallager[1]博士在1963年提出.该码在用非常稀疏的校验矩阵与基于BP（beliefpropagation）译码算法[2-3]的条件下具有逼近香农限的性能，具有良好的距离特性，且在当码长时，不存在“地板效应”.LDPC码的实用化是近年研究的热点.随机构造的检验矩阵虽然具有良好的性能，但是由于其节点的随机性，给硬件实现带来了难度.而近来兴起的规则化构造校验矩阵的LDPC码，特别是Fossorier提出的低编码复杂度的QC准循环（quasicyclic）LDPC码的出现在硬件实现上提供了新的思路[4].在译码算法方

5、面，BP算法虽然性能优越，但由于其存在较多的浮点乘法运算，占据资源量大，一直是硬件实现的瓶颈.随着高速高容量的数字信号处理器（DSP）的发展，文中采用TI公司的TMS320C6747系列DSP，基于QC_LDPC码，针对BP译码算法，在资源存储、数据精度处理方面提出了改进，实现了基于BP算法的QC_LDPC码译码器，获得了较好的性能。1.2QC__LDPC码的校验矩阵QC_LDPC码是一种特殊结构化LDPC码，其校验矩阵由一系列p×11p循环子矩阵组成，所谓循环子矩阵是指子矩阵中每一行都是上一行的循环右移，第1行是最后一行的循环右移；每一列都是上一列的循环下移，第l列是最后一列

6、的循环下移.当循环子矩阵的行重和列重为1时，该循环子矩阵可由同样大小的单位阵循环移位得到[5]。第2章QC_LDPC码的BP译码算法BP译码算法的核心思想在于利用从信道中接收到的信息在变量节点和校验节点之间进行信息传递、迭代运算，从而获得最大的编码增益，其每次译码迭代包括2步：校验节点的信息处理和变量节点的信息处理.在每次迭代中，所有校验节点从其相邻的变量节点处接收信息，处理后再传回到相邻的变量节点；然后所有的变量节点进行同样的过程；最后变量节点收集所有可以利用的信息进行判决[6]。具体算法如下：定义接收到的序列为y=（y1，y2，…，yn），译码得到的序列为c，rji（b）（

7、b=0，1）表示校验节点j传给变量节点i的外部概率信息，qji（b）表示变量节点i传递给校验节点j的外部概率信息.C（i）表示与变量节点i相连的校验节点的集合；R（j）表示与校验节点j相连的变量节点的集合；C（i）＼j表示除j外与变量节点i相连的校验节点的集合；R（j）＼i表示除i外与校验节点j相连的变量节点的集合；Pi（1）=Pr（ci=1

8、yi）表示接收到信息序列后判断发送比特（或变量节点）为ci=1的后验概率；同理，Pi（0）=Pr（ci=0

9、yi）表示接收到信息序列后判断送比特（或变