【摘要】：準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(quasi-cyclic low density parity check,QC-LDPC)碼是一類重要的結(jié)構(gòu)化LDPC碼,它在硬件實現(xiàn)時能夠節(jié)省大量的存儲資源。但是,傳統(tǒng)的QC-LDPC碼依然存在一些問題,即瀑布區(qū)性能較好而錯誤地板較高或者錯誤地板低而瀑布區(qū)性能不夠好。近年來,研究者利用里德-所羅門(Reed-Solomon,RS)碼的校驗矩陣作基矩陣,構(gòu)造出在錯誤地板區(qū)和瀑布區(qū)均有較優(yōu)異性能的碼長較長的QC-LDPC碼。平方剩余(quadratic residue,QR)碼和RS碼都是BCH(Bose、Ray、Hocquenghem,BCH)碼的子類,其碼率略大于0.5,具有完美的代數(shù)結(jié)構(gòu)、較大的最小漢明距離和較強(qiáng)的糾錯能力。因此,基于QR碼也有望構(gòu)造出性能優(yōu)異的高碼率QC-LDPC碼。本文針對基于QR碼構(gòu)造的QC-LDPC碼設(shè)計了相應(yīng)的編譯碼器,其主要工作和創(chuàng)新如下:1.通過對基于QR碼設(shè)計的QC-LDPC碼Tanner圖的短環(huán)分布進(jìn)行分析,從而找到性能優(yōu)異的QC-LDPC碼,再對其FPGA實現(xiàn)開展研究。2.以移位寄存器加累加器(shift register adder accumulator,SRAA)電路為基礎(chǔ)設(shè)計了編碼器。再對SRAA電路進(jìn)行改進(jìn),設(shè)計了改進(jìn)型串行編碼器。3.基于QR碼構(gòu)造的QC-LDPC碼相較于同碼率下的其它QC-LDPC碼其行重較大,這意味著在硬件實現(xiàn)時會消耗較多的資源。本文針對這個問題,首先采用資源消耗相對較少的分層歸一化最小和算法(Layered Normalized Min-Sun Algorithm,LNMSA)實現(xiàn),并通過實驗確定了譯碼器的量化方案和LNMSA的修正因子。4.該譯碼器利用部分并行結(jié)構(gòu)同時處理層內(nèi)連續(xù)p行;在變量節(jié)點后驗概率信息的存儲結(jié)構(gòu)上,將連續(xù)的p個信息合并為一組,連續(xù)的兩組采用兩個RAM進(jìn)行交替存儲;在求取最小值和次小值時,將輸入信息分為4組,再從4組中分別獲取最小值比較出全局最小值和次小值,從而有效的降低了最小值和次小值比較運算的復(fù)雜度。
【學(xué)位授予單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN911.22;TN791
【圖文】：

圖 2.1 ( x)函數(shù)圖像和算法步驟與對數(shù)域 BP 算法類似，不同之處在于校驗節(jié)點更新的校驗節(jié)點更新運算為：( )( )( )( ( ))( )( ( ))1 1\\minjjl l lji i j i ji R ii R iL C sign L V L V 最小和算法進(jìn)一步降低了運算復(fù)雜度，但是也降低了譯碼性能提出了歸一化最小和算法(Normalized MSA, NMSA)和偏置最SA, OMSA)[41,42]。這兩個算法都是對公式(2.16)進(jìn)行改進(jìn)，其余一致，性能要比最小和算法好很多。A 校驗節(jié)點更新運算：( )( )( )( ( ))( )( ( ))1 1\\minjjl l lji i j i ji R ii R iL C sign L V L V

重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78103 112 8 17 26 35 44 53 62 71 80 89 98 107 3 1238 49 60 71 82 93 104 2 13 24 35 46 57 68 79 90 碼長為 89 的 QR 碼構(gòu)造的 QR-QC-LDPC 碼的構(gòu)造方法和基于構(gòu)造的 QR-QC-LDPC 碼類似。該基矩陣如式(3.3)所示。51 56 61 66 71 76 81 86 2 7 12 17 22 27 32 37 74 83 3 12 21 30 39 48 57 66 75 84 4 13 22 31 41 52 63 74 85 7 18 29 40 51 62 73 84 6 17 28 3 個碼字和 PEG 構(gòu)造的參數(shù)為(2040, 1680)的碼字進(jìn)行性能對比法，設(shè)定最大迭代次數(shù)為 8 次，仿真結(jié)果如圖 3.1 所示。

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本文編號：2734174