多進制LDPC隨機譯碼算法研究.pdf

1、相同碼長的情況下，多進制LDPC碼相較于二進制LDPC碼而言具有更為優(yōu)異的糾錯性能，其抗突發(fā)錯誤能力強并且更適合高速傳輸。但隨著有限域的增大，其復(fù)雜度過大不利于廣泛的應(yīng)用。本文將隨機計算的思想與多進制LDPC和積譯碼算法相結(jié)合設(shè)計了隨機譯碼算法，該算法將譯碼過程中傳遞的概率值轉(zhuǎn)化為隨機符號流，從而節(jié)點間傳遞的多維概率矢量轉(zhuǎn)化成了幾條比特流，在硬件實現(xiàn)上將節(jié)點間錯綜復(fù)雜的連線大大簡化。而且在譯碼過程中由簡單的邏輯門替換復(fù)雜的浮點運算，簡化

2、了實現(xiàn)復(fù)雜度。從而我們可以采用全并行的設(shè)計實現(xiàn)譯碼，提升時鐘速率，對吞吐率的提升有重大意義。
　　本文首先介紹多進制LDPC碼的編解碼算法，并比較了多進制與二進制 LDPC在譯碼過程中的差異性。隨后用漸進邊增長算法設(shè)計了校驗矩陣的構(gòu)造方法。接著介紹了隨機計算的思想，通過給出簡單運算的電路實現(xiàn)展現(xiàn)了隨機計算的特性。在此基礎(chǔ)上，研究了隨機譯碼并設(shè)計了各單元電路結(jié)構(gòu)，將隨機譯碼與和積譯碼算法對比，分析了性能的優(yōu)劣。為了解決隨機譯碼不收斂

3、的問題，分析了鎖存現(xiàn)象，給出了依據(jù)噪聲的縮放、邊存儲器以及分支結(jié)構(gòu)等改進措施和具體電路設(shè)計。
　　在GF(16)的有限域中，我們用隨機譯碼器對（252,126）的非規(guī)則LDPC碼進行解碼，改進后的隨機譯碼與和積譯碼算法譯碼性能只相差0.1dB左右。在0Eb/N為3dB情況下，如果時鐘速率為fMHz，吞吐率可以達到f/10Mbps。本文所設(shè)計的多進制 LDPC隨機譯碼算法具有低復(fù)雜度特性以及接近和積譯碼算法的性能等優(yōu)勢，使得其在硬件