ldpc码简化译码算法研究及性能分析

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1、分类号TN911．22密级y1219580重庆邮电大学硕士学位论文论文题目LDPC码简化译码算法研究及性能分析英文题目PerformanceAnalysisforLowDensityParity硕士研究生马虚．指导教师至盐塾撞谴主学科专业通信与信息系统论文提交日期!翌2．垒芏国论文评阅人刘光远教授论文答辩日翘迎2垒d盆西南大学陶洋教授重庆邮电大学答辩委员会主席陶洋教授重庆邮电大学2007年4月26日重庆邮电大学硕士论文摘要摘要随着计算机技术和信息技术的发展，低密度奇偶校验码(LowDensityParityCheckCodes，简称LDPC码)作为一种高效纠错码其纠错性能得到了充

2、分的释放。目前它已经成为编码领域继Turbo码后的又一研究热点。从LDPC码被提出开始，其研究就朝着不规则校验矩阵和多元域两个方向发展。由于硬件实现的需要，对于LDPC码校验矩阵H的构造和译码算法的简化逐渐成为编码研究者研究的重点。本论文主要对二进制以及多进制LDPC码的简化译码算法作了深入研究，并通过实验仿真验证了LDPC码简化译码算法在高斯白噪声信道下的性能。仿真结果表明二进制LDPC码的FnBP算法与Log．BP算法性能基本一致，而最小和算法相比前两者存在0．2dB的损耗。多进制LDPC码中采用最大值函数近似的Max．Log．BP与扩展最小和算法(EMS)相比F丌-BP算法

3、分别存在0．3到0．4dB的性能损耗。在实验中深入研究了在中高码率(Rz1／2)情况下，多进制LDPC码的傅立叶变换一信度传播(F盯-BP)译码算法和对数域译码算法Max．Log．BP算法这两种算法的性能曲线与香农限的距离特性。由仿真结果可知，当采用FFT-BP译码算法时，在相同码率(R≥1／2)情况下，随着码长增加，多进制LDPC码的编码增益也逐渐增大并且其性能曲线逐渐逼近香农限。当码长不变时，随着码率的降低编码增益逐渐变大，但是码率越低，其性能曲线与该码率下香农限之间的距离就越大。当采用Max-Log．BP简化译码算法时，仍然可以得到上述的结论。这说明多进制LDPC码适合应用

4、于中高码率和中长帧长传输的情况。通过对比仿真曲线和译码复杂度可以看出，相对于FFT-BP算法而言，Max·Log-BP译码算法虽然在性能上有所损失，但它大大降低了译码复杂度，是一种便于硬件实现的译码算法。关键词：LDPC码，香农限，F丌．BP译码算法，Max-Log．BP译码算法，最小和算法重庆邮电大学硕士论文AbstractLowDensityParityCheck(LDPC)Codesareoneofefficienterror-correctingcodes．Withthedevelopmentofcomputerandinformationtechnology，whose

5、errorcorrectingperformancegetsfullrelease．Currently，ithasbecomeanotherhottopicfollowingTurbocodesincodingareas．SinceLDPCcodeshavebeenproposed，researchersworktowardstwodirections⋯irregularcheckmatricesandq-ary(q>2)field．Becauseofhardwareneeds，theconstructionofcheckmatrixHforLDPCcodesandsimplif

6、icationofdecodingalgorithmhavegraduallybecomethestudyfocus．Thisthesisinvestigatesthesimplifieddecodingalgorithmsforbinaryandnon·binaryLDPCcodes。andteststheirperformancesoverAWGNchannels．SimulationresultsindicatethattheperformancesofFFr-BPalgorithmandLog-BPalgorithmarealmostidenticalbuttheMin·

7、Sumalgorithmsuffers-performancelossaboutO．2dB．Fornon-binaryLDPCcodes。Max·Log-BPalgorithmandExtendedMin·Sumalgorithmsufferperformancelossabout0．3dBor0．4dBcomparedwithFFr．BPalgorithm．Inthecaseofmediumandhighcoderates，thedistancesbetweenperforma