【摘要】：低密度奇偶校驗碼(LDPC,Low Density Parity-Check Codes)和已經(jīng)實際應(yīng)用的Turbo碼相比,有其獨特的優(yōu)勢。近年來LDPC碼得到了廣泛的關(guān)注和研究,并且將應(yīng)用于越來越多的通信系統(tǒng)中。在LDPC碼的譯碼算法中,Log-BP算法是性能最好的。但是在Log-BP算法中校驗節(jié)點更新的過程中,需要計算雙曲正切函數(shù)tanh(x)和反雙曲正切函數(shù)1tanh(x)?,這兩個函數(shù)的計算極大地增加了算法的復(fù)雜度。本文對于降低雙曲正切函數(shù)和反雙曲正切函數(shù)復(fù)雜度的SSP(Simplified Sum-Product algorithm)算法進(jìn)行了性能仿真和分析。本文在此基礎(chǔ)上提出了基于等弦長直線簡化的Log-BP算法。由于直線逼近曲線的誤差選取的不同,直線的選擇也就不同。本文對于等弦長簡化算法采用的誤差為0.02和0.095,為了能與SSP算法的性能進(jìn)行直觀的比較,因此等弦長簡化算法選取的最少的直線條數(shù)為九條,對應(yīng)的誤差為0.095。除此之外本文還提出了基于等間距直線簡化的Log-BP算法。由于直線逼近曲線的誤差選取的不同,直線的選擇也就不同。本文對于等間距簡化算法采用的誤差為0.022和0.195,為了能與SSP算法的性能進(jìn)行直觀的比較,因此等間距簡化算法選取的最少的直線條數(shù)為九條,對應(yīng)的誤差為0.195。另外為了與誤差為0.02的等弦長簡化算法的直線條數(shù)對應(yīng)起來,因此選用的等間距簡化算法的誤差為0.022。本文對原始的Log-BP算法,SSP算法,等弦長簡化的Log-BP算法,等間距簡化的Log-BP算法進(jìn)行了仿真。從性能仿真結(jié)果上可以看出,SSP算法,等弦長簡化算法和等間距簡化算法的性能要比原始的Log-BP算法的性能要差一些�？傮w上,等弦長簡化算法和等間距算法在選取直線條數(shù)一樣的情況下要比SSP算法的性能要好一些。對于等弦長簡化算法和等間距簡化算法來說,總體上等間距簡化算法要比等弦長簡化算法的性能要好一些。雖然這兩種簡化算法的性能與原始的Log-BP算法的性能在高性噪比的條件下有一些差距,但是從這兩種簡化算法所能帶來的復(fù)雜度的降低來看,這點性能的損失是值得的。
[Abstract]:LDPC low density Parity-Check codes (LDPC codes) have unique advantages over Turbo codes which have been applied in practice. In recent years, LDPC codes have received extensive attention and research, and will be used in more and more communication systems. Among the decoding algorithms of LDPC codes, Log-BP algorithm is the best. However, in the process of checking node updating in Log-BP algorithm, it is necessary to calculate the hyperbolic tangent function tanh (x) and the inverse hyperbolic tangent function 1tanh (x), which greatly increase the complexity of the algorithm. In this paper, the performance of SSP (simplified Sum-Product algorithm) algorithm which reduces the complexity of hyperbolic tangent function and anti-hyperbolic tangent function is simulated and analyzed. In this paper, a simplified Log-BP algorithm based on equal-chord length straight line is proposed. Because of the difference of the error selection of the line approximation curve, the choice of the straight line is also different. In this paper, the error of equal-chord length simplification algorithm is 0.02 and 0.095. In order to compare directly with the performance of SSP algorithm, the minimum number of straight lines and the corresponding error of equal-chord length simplification algorithm are 9 and 0.095 respectively. In addition, this paper proposes a Log-BP algorithm based on equal-distance line simplification. Because of the difference of the error selection of the line approximation curve, the choice of the straight line is also different. In this paper, the error of the equal-spacing simplification algorithm is 0.022 and 0.195. In order to compare directly with the performance of the equal-spacing simplification algorithm, the minimum number of straight lines and the corresponding error of the equal-spacing simplification algorithm are nine and 0.195 respectively. In addition, in order to correspond to the number of straight lines of the equal-chord length simplification algorithm with an error of 0.02, the error of the equal-spacing simplification algorithm is 0.022. This paper simulates the original Log-BP algorithm SSP algorithm, the equal-chord length simplified Log-BP algorithm and the equal-spacing simplified Log-BP algorithm. It can be seen from the simulation results that the performance of the SSP algorithm, the equal-chord length simplification algorithm and the equal-spacing simplification algorithm is worse than that of the original Log-BP algorithm. In general, the performance of the equal-chord length simplification algorithm and the equal-spacing algorithm is better than that of the SSP algorithm when the number of straight lines is the same. For the equal-chord length simplification algorithm and the equal-spacing simplification algorithm, the performance of the equal-space simplification algorithm is better than that of the equal-chord length simplification algorithm. Although the performance of these two simplified algorithms is somewhat different from that of the original Log-BP algorithm under the condition of high performance noise ratio, the performance loss of these two simplified algorithms is worth considering from the reduction of complexity brought by these two simplified algorithms.
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(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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本文編號：2134111