QC-LDPC码构造优化及其在分布式信源压缩中的应用研究.pdf

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1、分囔卸索大聲博士学位论题目构造优化及其在分布式信源压缩中的应用研究学姓专业倩号与信息处理导：；：别红霜：息信息与通信工程学院‘：密级：妹却大净博士学位论文题目：码构造优化及其在分布式信源压缩中的应用研究学号：姓名：郑健专业：信号与信息处理导师：别红霞学院：信息与通信工程学院年月日独创性（或创新性）声明本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研宄成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同

2、工作的同志对本研宄所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：議关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电火学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被査阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后遵守此规定）非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授

3、权书。本人签名：孩日期：鄉女摘要码构造优化及其在分布式信源压缩中的应用研究摘要寻找无限接近香农限的高性能信道编码一直是人们所关注的焦点。低密度奇偶校验（，码作为其卓越性能的领跑者之一，其复杂的编译码结构阻碍了其发展的空间。准循环低密度奇偶校验码作为码特殊结构中的一种，由于其简单的编译码结构，使其获得了比码更广阔的应用前景。然而，其相应校验矩阵图中短环的存在会严重影响其码的译码性能。因此，如何能够精准、有效定位图中的短环，降低其对译码性能的影响，构造出无限接近香农限的码已经成为近年来该领域的研究热点。本文从码的基本理论和相关技术的研究出发，围绕着

4、如何减少码校验矩阵中短环数量，构造性能优良的码进行了深入的研宄，提出了基于完全树展开的码环长统计算法，以及码的结构化构造算法，并将其所构造的码应用于光通信网络中，纠正其所产生的误码。然后，进一步幵展了码在分布式信源压缩和联合迭代译码算法中的应用研究，提出了基于滤波器和码的数据压缩算法和三相关信源联合迭代译码算法。本文研究内容和创新成果如下：针对精确统计码校验矩阵中短环分布的问题，提出了一种基于基矩阵完全树展幵的码环长统计算法。该算法通过对文中所提几种特殊环结构的研宄，能够达到精确统计任意环长的目的，同时，相比于其它算法而言，还进一揭示了基矩阵与

5、校验矩阵之间环的内在联系，这对于预测其码的性能和纠正其构造环节过程中的部分差错将起到积极的作用。针对最大化码最大围长的问题，提出了一种优化循环转移矩阵偏移量集合的码结构化构造算法。该算法首先在保证基础矩阵环长最大的基础上；接着，根据基矩阵同校验矩阵之间环的内在联系，计算出基矩阵中每一个循环转移矩阵的偏移量候选集合然后，对这一集合进行优化，从而达到减少短环数量、最大化围长和北京邮电大学工学博士学位论文提高码的译码性能的目的；最后，提出了利用所构造的码纠正其基于光纤参量放大器的光通信系统中误码的解决方案。该方案对系统中由于光纤和系统自身原因所造成的

6、误码进行了深入的研宄，最后选择通过码对这些误码进行纠正，从而达到了提高系统性能和编码增益的目的。针对于减少无线传感网中传感器节点发送数据量的问题，本文将码同分布式信源编码相结合，提出了一种基于滤波器和码的数据压缩算法。该算法根据信源之间的相关性，采用基于码校验子的方式对无线传感网中的传感器数据进行压缩。当压缩数据到达接收端后，使用滤波器对发送端被压缩数据进行预测，并将该预测数据作为边信息连同所接收的数据进行联合信源信道译码，最终达到正确恢复发送端数据的目的。针对于如何进一步提升传统联合信源信道译码算法性能的问题，本文提出一种联合迭代信源信道译码

7、算法。该译码算法包括标准迭代和外迭代两个过程。该算法通过在内迭代译码算法的基础上增加一层外迭代的方法来提高译码器之间外信息的交换量，从而达到更新新一轮传统联合译码算法的译码信息的目的。该算法不仅能提高传统联合译码的性能，而且还获得了更高的编码增益。以上研究成果，分别以学术论文的形式发表在不同的期刊和会议上。关键词：分布式信源编码；数据压缩；完全树展开；短环；围长；滤波器；联合迭代信源信道译码；光纤参量放大器；准循环低密奇偶校验码；ABSrRAClSTRUCTUREOPTIMIZATIONOFQC-LDPCCODESANDAPPLICATIONI

8、NDISTRIBUTEDSOURCECOMPRESSIONABSTRACTChannelcodingthathaveperformancecloset