本文關(guān)鍵詞：碼率兼容低密度奇偶校驗碼構(gòu)造算法研究　出處：《國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)對于高吞吐量需求的與日俱增,促使碼率兼容技術(shù)應(yīng)運而生。相較于傳統(tǒng)固定碼率傳輸模式,結(jié)合了碼率兼容差錯控制編碼的混合自動重傳請求系統(tǒng)能夠有效提高數(shù)據(jù)的傳輸效率。在現(xiàn)有諸多類別的差錯控制編碼中,LDPC(Low-Density Parity-Check)碼最有可能在多種信道條件下迫近香農(nóng)容量,因此受到了越來越廣泛的關(guān)注。鑒于LDPC碼的諸多優(yōu)點,構(gòu)造性能良好、復(fù)雜度低的碼率兼容LDPC碼并將其應(yīng)用于混合自動重傳請求系統(tǒng),是一項具有意義的研究工作。論文圍繞碼率兼容LDPC碼的構(gòu)造展開研究,對母碼構(gòu)造、擴展算法設(shè)計、刪除算法設(shè)計等多個方面進行深入分析探討,構(gòu)造實現(xiàn)了一類理想的碼率兼容LDPC碼,主要工作和創(chuàng)新點總結(jié)如下:1、分析影響LDPC碼性能的幾類因素,提出了基于ACE(Approximate Cycle Extrinsic message degree)優(yōu)化的類IRA(Irregular Repeat Accumulate)碼構(gòu)造算法,實現(xiàn)了一類結(jié)構(gòu)化、低復(fù)雜度和低存儲的LDPC碼構(gòu)造,為速率兼容算法的實現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。2、基于類IRA碼的一致校驗矩陣結(jié)構(gòu),分別針對奇偶節(jié)點和信息節(jié)點擴展算法展開研究。在對奇偶節(jié)點擴展時,采用高斯近似理論分析了度為1的節(jié)點在擴展時的作用,選擇以度為1的節(jié)點進行奇偶節(jié)點擴展;在對信息節(jié)點擴展時,提出了基于M-PEG(Modified Progressive Edge Growth)算法的擴展算法,在最大化圍長的同時增強了擴展矩陣與原始矩陣間的依賴關(guān)系。3、基于類IRA碼的雙對角線結(jié)構(gòu),提出一類高效的刪除算法。該算法以降低刪除節(jié)點恢復(fù)步數(shù)為原則,采用先假設(shè)全部刪除、再逐一恢復(fù)的方法逆向確定節(jié)點刪除順序,能夠有效降低節(jié)點刪除對碼性能的影響。4、與現(xiàn)有的幾種碼率兼容LDPC碼性能進行對比,根據(jù)影響LDPC碼性能的幾個主要因素,結(jié)合校驗矩陣擴展和節(jié)點刪除需要遵循的幾點原則,對本文所構(gòu)造的碼率兼容LDPC碼存在性能優(yōu)勢的原因進行分析研究。根據(jù)仿真中得到的數(shù)據(jù),結(jié)合Ⅱ型HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸機制,對基于碼率兼容LDPC碼的Ⅱ型HARQ系統(tǒng)吞吐性能進行對比與分析。
[Abstract]:In modern wireless communication system for high throughput requirements grow with each passing day, the rate compatible technology is proposed. Compared with the traditional fixed rate transmission mode, combined with the error control encoding rate compatible hybrid automatic retransmission request system can effectively improve the efficiency of data transmission rate. In many existing categories of error control encoding, LDPC code (Low-Density Parity-Check) the most likely close to Shannon capacity under different channel conditions. So it has attracted more and more attention. In view of the advantages of LDPC code structure, good performance, low degree of complex rate compatible LDPC code and its application in hybrid automatic repeat request system, it is a significant research work. The rate of compatible with the LDPC code structure is studied, the mother code structure, extended algorithm design, a deletion algorithm design in-depth analysis to explore, construct To achieve an ideal rate compatible LDPC code, the main work and innovation points are summarized as follows: 1, analysis of several factors affect the performance of LDPC codes, is proposed based on ACE (Approximate Cycle Extrinsic message degree IRA (Irregular) optimization Repeat Accumulate) code construction algorithm, implement a structured, low complexity and low storage LDPC codes, laid the foundation for the realization of the.2 algorithm for rate compatible, the parity check matrix structure of IRA codes based on the research on parity nodes and information node expansion algorithm respectively. In the expansion of the parity node, approximate theory to analyze the degree of 1 nodes in the expansion of the Gauss, with 1 degrees of nodes of the parity node expansion; in the expansion of information nodes, is proposed based on M-PEG (Modified Progressive Edge Growth) algorithm is extended, in the maximum girth at the same time Enhanced the extension matrix and the original matrix dependency between.3 and dual diagonal structure IRA codes based on a kind of efficient delete algorithm. The proposed algorithm to reduce the number of steps to restore deleted nodes using the first principle, the assumption that all deleted, then the reverse recovery method to determine the node deletion sequence, can effectively reduce the node remove the influence on the performance of.4 code, compatible with the existing several rate compared to the performance of LDPC codes, according to several main factors affecting the performance of LDPC codes, with the parity check matrix expansion and node delete several principles to follow, compatible LDPC code performance advantage of the proposed rate were analyzed according to the simulation. The data obtained, combined with type II HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request) data transmission system, the throughput rate compatible type HARQ system based on LDPC code comparison And analysis.

【學(xué)位授予單位】：國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN911.22

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