卷積LDPC碼的譯碼算法研究與改進(jìn).pdf

1、LDPC分組碼，是一種由校驗(yàn)矩陣定義的奇偶校驗(yàn)分組碼，其校驗(yàn)矩陣的稀疏特性使得其譯碼器可以使用BP譯碼算法進(jìn)行譯碼，誤碼性能可以逼近香農(nóng)限。卷積碼，是一種編碼器具有記憶特性的碼型，誤碼性能要優(yōu)于一般的分組碼。卷積LDPC碼，作為綜合兩種碼型優(yōu)點(diǎn)的一種新碼型，由A.J.Felstrom和K.S.Zigangirov于1999年在“Time-varying periodic convolutional codes with low-dens

2、ity parity-checkmatrix”一文中被提出。卷積LDPC碼，是一種具有卷積特性的LDPC碼，它繼承了LDPC分組碼校驗(yàn)矩陣的稀疏性和卷積碼編碼器的記憶特性，從而衍生出其特殊的編譯碼系統(tǒng)。
　　 本文通過(guò)對(duì)卷積LDPC碼基本概念的研究分析，引出其校驗(yàn)矩陣的構(gòu)造方法。由于卷積LDPC碼校驗(yàn)矩陣的稀疏性，使得卷積LDPC碼的譯碼器的實(shí)現(xiàn)可以選擇BP譯碼算法;同時(shí)，由于其校驗(yàn)矩陣的記憶特性，使得編碼后變量節(jié)點(diǎn)與校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)之

3、間的約束關(guān)系限制在一個(gè)固定的長(zhǎng)度內(nèi)，此即卷積LDPC碼譯碼器可以設(shè)計(jì)成流水線式的直接原因。此外，卷積LDPC碼的編譯碼工作可以同時(shí)進(jìn)行，這使得卷積LDPC碼適用于一些對(duì)初始時(shí)延要求不太高的實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)，例如網(wǎng)絡(luò)直播。
　　 論文研究的主要內(nèi)容為卷積LDPC碼的譯碼器。本文通過(guò)建立卷積LDPC碼編譯碼仿真平臺(tái)得出大量仿真數(shù)據(jù)，進(jìn)而分析出影響卷積LDPC碼譯碼器譯碼性能的幾個(gè)重要因素:記憶長(zhǎng)度、迭代次數(shù)、比重因子的引入。雖然卷積LD

4、PC碼譯碼器存在的兩個(gè)缺陷，即譯碼初始時(shí)延較高和存取效率低，但分析了卷積LDPC碼譯碼器復(fù)雜度并將之與LDPC分組碼進(jìn)行對(duì)比之后發(fā)現(xiàn):同等譯碼時(shí)延或者譯碼復(fù)雜度條件下，卷積LDPC碼譯碼器誤碼性能仍優(yōu)于LDPC分組碼。
　　 本文針對(duì)卷積LDPC碼流水線譯碼器提出了兩種改進(jìn)方案:一種是通過(guò)增加譯碼器中FIFO的個(gè)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)流水線譯碼器處理過(guò)程中產(chǎn)生的中間變量信息進(jìn)行及時(shí)的更新存儲(chǔ)，提高存取效率，同時(shí)，使其各個(gè)節(jié)點(diǎn)信息在進(jìn)行計(jì)算時(shí)