基于因子图的ldpc码模拟译码设计

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1、基于因子图的LDPC码模拟译码设计王志远2016年1月中图分类号：TN911.71UDC分类号：621.39基于因子图的LDPC码模拟译码设计作者姓名王志远学院名称信息与电子学院指导教师孙磊副教授答辩委员会主席安建平教授申请学位工学硕士学科专业信息与通信工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2016年1月5日TheDesignofAnalogDecoderofLDPCCodesBasedontheFactorGraphCandidateName：WangZhiyuanSchoolorDepartment:InformationandElectronicsFacultyMent

2、or:A.Prof.LeiSunChair,ThesisCommittee：Prof.JanpingAnDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor：InformationandCommunicationEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：January5,2016研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不

3、包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要当今电子信息技术的迅速发展使得人们对高速、低功耗的数据通信系统的需求越来越大。在信道中，随着速率的提高，势必需要引入更为复杂的编码方案和译码算法，从而能够降低由于高速传输引起的接收端数据误码。LDPC码是目前研究最多的性能良好的信道编码方案，但对LDPC码进行迭代译码时具有较高计算复杂度和计算功率。若在给定功率的情况下，很难使用传统的数字电路来实现译码，研究人员发现基于模拟电路

4、的LDPC码具有低功耗、高效能比等特点，能极大地降低LDPC码译码器的功耗。本文在深入广泛的阅读国内外大量有关因子图与和积算法以及模拟译码技术资料的基础上，研究了因子图与和积算法，将LDPC码译码问题抽象成通过全局函数求解边缘函数的问题，给出LDPC码模拟译码一种全新的解释。本文还从LDPC码译码特点角度出发，证明了高度数的节点可以使用低度数的节点级联而成，降低了译码因子图的复杂度。根据译码特点，对实现译码的因子图结构进行完善和优化，节省了资源的消耗。本文最后通过基于Elmore近似延时方法的模拟电路仿真模型来搭建模拟译码器。仿真结果表明，依据本课题所设计的LDPC码模拟译码器

5、具有接近理想BP译码器的性能，依据LDPC码译码算法所设计的译码器是可行的。关键词：因子图；和积算法；LDPC码；BP算法；模拟译码；1北京理工大学硕士学位论文AbstractTherapiddevelopmentofthemodernelectronicinformationtechnologymakesthedemandofhighspeed,lowpowerconsumptionofdatacommunicationsystemmoreandmoregreat.Inthechannel,withtheimprovementofrate,itcertainlyneedtob

6、ringinmorecomplexcodingschemeanddecodingalgorithm,whichcanreducethedataerroratthereceivercausedbythehighspeedtransmission.TheperformanceofLDPCcodeisoneofthemoststudiedgoodchannelcodingscheme,buttheiterativedecodingofLDPCcodehashighcomputingcomplexityandcomputingpower.Inthecaseofagivenpower,i

7、tisdifficulttousethetraditionaldigitalcircuittorealizedecoding.InrecentyearstheresearchershadfoundthatdecodingdevicesofLDPCcodesbasedontheanalogcircuithavethecharacteristicoflowpowerconsumption,highefficiencyandetal,itcangreatlyreducethepowerconsum