ldpc码并行译码算法的研究与实现

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1、学校代码：10289分类号：TP91密级：公开学号：132070024江苏科技大学硕士学位论文LDPC码并行译码算法的研究与实现研究生姓名王蕴培导师姓名刘镇申请学位类别工学硕士学位授予单位江苏科技大学学科专业计算机应用技术论文提交日期2015年12月31日研究方向网络与信息安全论文答辩日期2016年3月26日答辩委员会主席韩斌评阅人2016年3月26日分类号：TP91密级：公开学号：132070024工学硕士学位论文LDPC码并行译码算法的研究与实现学生姓名王蕴培指导教师刘镇副教授江苏科技大学二O一六年三月A

2、ThesisSubmittedinFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchandImplementationofParallelDecodingAlgorithmofLDPCCodesSubmittedbyWangYunpeiSupervisedbyLiuZhenJiangsuUniversityofScienceandTechnologyMarch，2016江苏科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学

3、位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：年月日摘要摘要随着移动互联应用的深入和普及，宽带移动数据通信迅速发展，LDPC码在高效性与稳定性上的突出表现，成为目前移动通信的首选方案。在信息传输过程中，译码工作量成为制约通信速度的瓶颈，如何提高译码速度成为重点。为提高译码速度，本文运用并行

4、化方法，对LDPC码译码算法进行探索、研究及实现。本文主要研究内容如下：（1）介绍了LDPC码相关理论基础，研究并分析不同架构下GPU的计算能力，以及CUDA平台的多线程管理方式、存储器模型以及编程模型。（2）分析了LDPC码主流译码算法的基本原理及实现方法，在此基础上对各算法进行并行化可行性分析，选择可以并行化的置信传播译码算法进行深入研究。（3）针对置信传播译码算法进行优化，在原有译码算法的基础上，深入分析计算模型，采用对数似然比的改进方法，降低数据处理的离散度，提高译码效率。（4）针对LDPC码传输效率

5、的高要求，设计并行化的译码方法，提出置信传播译码算法的并行模式。优化合并访问及共享存储器访问，基于CUDA平台实现置信传播译码算法的并行化及优化，进一步提高LDPC码的译码效率。实验表明，优化后的置信传播译码算法能够有效降低计算复杂度，提高译码效率和吞吐量，从而提升移动通信的能力。关键词LDPC码；CUDA；并行计算；置信传播译码算法IAbstractAbstractWiththedeepeningandpopularizationofthemobileInternetapplications,broadba

6、ndmobiledatacommunicationisdevelopingrapidly,theoutstandingperformanceonefficiencyandstabilityoftheLDPCcodes,makeitbecomethepreferredschemeofmobilecommunication.Intheprocessofinformationtransmission,decodingworkhasbecomethebottleneckofthecommunicationspeed,

7、therefore,howtoimprovethedecodingspeedbecomeafocusinthecommunicationstudy.Inordertoimprovethedecodingspeed,thispaperusesparallelmethodtoexplore,studyandrealizetheLDPCcodesdecodingalgorithms.Thefollowingpartsareincludedinthisarticle:(1)LDPCcodes'theoreticalb

8、asishasbeenintroduced,thecomputingpowerofGPUunderdifferentarchitecturehasbeenresearched.Multithreadingmanagementway,storagemodelandprogrammingmodelofCUDAplatformhasbeenintroducedindetail.(2)Thebasicpri