高阶调制的ldpc码译码算法

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1、高阶调制的LDPC码译码算法陈燕，蔡灿辉（华侨大学信息科学与工程学院，福建泉州362021）摘要：针对LDPC（low-densityparity-check）码的编码调制系统，提出了在信道解码器的输入端，无信道噪声方差估算情况下的接收信息比特对数似然比值（LLR）计算方案，将其应用在LPDC码的置信度传播译码算法和最小和译码算法中。该方案与精确的接收信息LLR计算方案在高斯信道和移动单频网信道下比较，在Matlab性能仿真中显示了该方案与后者仅有不到0.2dB的差距，具有很好的实用价值。关键词：低密度奇偶校验码，高阶调制，多径信道，对数似然比中图分类号：TP911

2、.32文献标识号：ADecodingAlgorithmforLDPCCodesofHighorderModulationChenYan,CaiCanHui（CollegeofEngineeringandScience,HuaQiaoUniversity,Quanzhou362021,China）Abstract:Basedonlow-densityparity-check(LDPC)codedmodulationsystem,anewsoftdecisionmetric,withandwithoutnoisevarianceknowledge,isderived.W

3、eappliedthelog-likelihoodratio(LLR)oftheindividualbitstoBPandMin-SumdecodingalgorithmofLDPCcodeandproposedhowtoevaluatethenoisevarianceafterequalizer.Simulationresultsshowthatcomparedwithaccuratescheme,theperformancesofthisschemehasgoodperformancebothinAWGNandSFNchannel,andhavepractica

4、lvalue.Keywords:Low-DensityParity-Checkcodes,HighorderModulation,multi-pathchannel,LLR1引言移动通信中的无线信道是多径的、时变的，具有严重的多径衰落的特性，必须借助信道编码技术提高系统抗衰落和抗干扰的能力，同时由于移动通信系统带宽资源有限，通常需要采用高阶调制来提高带宽的利用率。近年来在纠错编码领域的研究表明，采用低密度校验码（LDPC），可获得接近香农极限的优异性能【1】，为了提高传输效率，获得较高的编码增益，可以考虑将LDPC码与具有较高频谱效率的调制方式相结合，例如8PSK，

5、16QAM或者64QAM等，这对于3G无线通信系统，例如3GPP，3GPP2和WiMax(IEEE802.16)都有很好的实用性。在通信系统接收端，信息送入信道解码器之前，我们有必要将调制的符号信息转换成信息比特的对数似然比（LLR），由于正交幅度调制在中、大容量数字微波通信系统、有线电视网络高数据传输、卫星通信等领域被广泛使用。目前文献只给出了LLR计算公式【5】【6】，并没有给出经过均衡后的信道方差估算方法，这里我们以16QAM调制方式为例提出了均衡后信道方差计算方法以及近似的LLR信息计算方法，对于其它的高阶调制，我们也可以用类似的方法得到相应的LLR信息。2

6、基于LDPC码的编码调制系统2.1系统模型图1(a)给出了含LDPC编码和T(T＝2q)状态QAM的单载波编码调制系统框图。在发送端，信息比特经过码率R=0.5的LDPC编码器得到编码输出，然后进行QAM调制，调制后的数据送到信道上进行传输。对于AWGN信道，我们将数据直接进行传输，在接收端相应的进行16QAM解调和LDPC解码；对于移动衰落信道，为克服多径衰落，在每个传输帧的每个子块后面添加了保护间隔，防止由于多径引起的数据块之间的干扰。实际应用中，可以作为保护间隔，也可以插入导频序列。由于本文的重点在于分析LDPC码应用于该系统的性能，假定信道已知，将导频符号置

7、换为0，数据序列的传输方式如图1（b）。在接收端，认为已完全获得全部信道知识，可以进行理想的均衡，均衡后的数据进行16QAM解调和LDPC解码。对于卷积码而言，由于信道衰落的存在，编码序列将产生连续的突发错误，因此需要在QAM符号映射前进行比特交织，将原始数据序列打乱，使得交织前后数据序列的相关性减弱，降低数据突发错误的影响。但是，对于LDPC码，因为其生成矩阵比特之间的校验关系是接近于完全随机的，即连续的若干个比特之间没有明显的相关性，这相当于数据经过了一个理想随机的比特交织器。编码的随机性也保证了LDPC码无需经过比特交织即可获得良好的编码增益，所以是否使用