基于LDPC碼的Relay系統(tǒng)協(xié)作譯碼研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-12 13:07
中繼傳輸方案與信道編譯碼技術(shù)的結(jié)合是現(xiàn)代通信系統(tǒng)中的研究熱點(diǎn)之一。低密度校驗(yàn)(Low-density Parity-check,LDPC)碼作為性能逼近香農(nóng)極限的“好碼”之一,當(dāng)今已應(yīng)用于多種通信環(huán)境中。Relay系統(tǒng)協(xié)作通信技術(shù)通過源點(diǎn)、中繼節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間的協(xié)作與迭代,能明顯降低信息傳播過程中的錯(cuò)誤擴(kuò)散概率,增強(qiáng)系統(tǒng)的糾錯(cuò)能力。Relay系統(tǒng)的研究涉及多用戶信息論,協(xié)作通信,編碼調(diào)制理論等,其中一個(gè)重要方向是設(shè)計(jì)編譯碼方案并通過協(xié)作提高系統(tǒng)性能。目前針對(duì)Relay系統(tǒng)的編譯碼研究側(cè)重于容量逼近設(shè)計(jì),以較高復(fù)雜度換取碼性能的最優(yōu)化。在協(xié)作通信設(shè)計(jì)上,一般采用編碼優(yōu)化及信號(hào)處理等機(jī)制。本文主要對(duì)基于LDPC碼的中繼協(xié)作通信系統(tǒng)進(jìn)行譯碼策略與信號(hào)調(diào)制方案的研究,所完成的研究工作和創(chuàng)新點(diǎn)主要包括以下幾個(gè)方面:1.有別于傳統(tǒng)的外信息計(jì)算方法,本文引入了一種基于硬判決序列的外信息函數(shù)向量。該向量用于表示目標(biāo)節(jié)點(diǎn)兩個(gè)譯碼器判決結(jié)果的差異性。結(jié)合新定義的外信息函數(shù),并利用信源節(jié)點(diǎn)至目的節(jié)點(diǎn)信道傳輸信號(hào)與中繼節(jié)點(diǎn)至目的節(jié)點(diǎn)信道傳輸信號(hào)的高度相關(guān)特性,進(jìn)行Relay系統(tǒng)中的譯碼方案設(shè)計(jì)。2.提出一種...
【文章來源】:廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1碼字的構(gòu)成??Fi.?2-1?The?Comosition?Of?the?codeword??
(degree),常記為d(x),即與點(diǎn)太關(guān)聯(lián)的邊的數(shù)量。對(duì)規(guī)則LDPC碼而言,校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的??度為列重變量節(jié)點(diǎn)的度為行重P。連有線的節(jié)點(diǎn)互為相鄰點(diǎn)(Neighbor)。??以圖2-2中的(2,3,6)規(guī)則LDPC碼為例,圖2-3為其對(duì)應(yīng)的Tanner圖。??C〇?C2?C3??v〇?V,?v2?V3?v4?v5??圖2-3?(2,3,6)規(guī)則LDPC碼對(duì)應(yīng)Tanner圖??Fig.?2-3?The?Tanner?graph?of?the?(2,3,6)?regular?LDPC?code??圖2-3中,“□”表示校驗(yàn)節(jié)點(diǎn),“〇”表示變量節(jié)點(diǎn)。由圖可知,該Tanner圖對(duì)應(yīng)的丑??矩陣行數(shù)為4,列數(shù)為6,為4x6維奇偶校驗(yàn)矩陣,對(duì)應(yīng)有效碼字長(zhǎng)度《為6。圖中4??個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)本質(zhì)為每個(gè)碼字需滿足的二元線性方程條件。明顯地,每個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的度數(shù)??均為3,每個(gè)變量節(jié)點(diǎn)的度數(shù)均為2,易知該Tanner圖對(duì)應(yīng)為行重P為3,列重/為2??的規(guī)則LDPC碼。??對(duì)變量節(jié)點(diǎn)而言
能比規(guī)則LDPC碼更優(yōu),更可能接近容量限。??Tanner圖中,由一系列邊構(gòu)成的一條封閉路徑稱為環(huán)(cycle),環(huán)的長(zhǎng)度等于該環(huán)邊??的個(gè)數(shù),且定義最短環(huán)長(zhǎng)度為圍長(zhǎng)(girth)。如圖2-3中6條紅線所示,該Tanner圖圍長(zhǎng)??為6。直觀地,Tanner圖中最短圍長(zhǎng)為4,圖2 ̄4給出某含有短環(huán)的部分Tanner圖。??C0?C\?C2?Cn-l??校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)?D?……E??V0?Vt?V2?V3?V4?V?-.??圖2*4含有圍長(zhǎng)為4的短環(huán)的部分Tanner圖??Fig.?2-4?The?partial?Tanner?graph?of?a?short?circle(girth?is?4)??圖24中紅線標(biāo)示部分組成圍長(zhǎng)為4的短環(huán),該Tanner圖對(duì)應(yīng)的丑矩陣中,存在??任意兩行或兩列間的非零元素相同位置數(shù)大于1的情況。該情況下,如果圖中有3個(gè)變??量節(jié)點(diǎn)同時(shí)產(chǎn)生錯(cuò)誤,5個(gè)相關(guān)的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)只有一個(gè)能偵測(cè)到錯(cuò)誤狀態(tài),該校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)無??法同時(shí)糾正3個(gè)錯(cuò)誤的變量節(jié)點(diǎn),從而導(dǎo)致譯碼算法糾錯(cuò)失敗。因此,短環(huán)的存在將很??大程度降低LDPC碼檢錯(cuò)和糾錯(cuò)的能力。在構(gòu)造仔矩陣時(shí),應(yīng)防止其Tanner圖出現(xiàn)短??環(huán),上述LDPC碼矩陣表示法中提到的行-列限制特性能消除其對(duì)應(yīng)Tanner圖中長(zhǎng)為4??的環(huán)。研宄表明
本文編號(hào):2912617
【文章來源】:廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1碼字的構(gòu)成??Fi.?2-1?The?Comosition?Of?the?codeword??
(degree),常記為d(x),即與點(diǎn)太關(guān)聯(lián)的邊的數(shù)量。對(duì)規(guī)則LDPC碼而言,校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的??度為列重變量節(jié)點(diǎn)的度為行重P。連有線的節(jié)點(diǎn)互為相鄰點(diǎn)(Neighbor)。??以圖2-2中的(2,3,6)規(guī)則LDPC碼為例,圖2-3為其對(duì)應(yīng)的Tanner圖。??C〇?C2?C3??v〇?V,?v2?V3?v4?v5??圖2-3?(2,3,6)規(guī)則LDPC碼對(duì)應(yīng)Tanner圖??Fig.?2-3?The?Tanner?graph?of?the?(2,3,6)?regular?LDPC?code??圖2-3中,“□”表示校驗(yàn)節(jié)點(diǎn),“〇”表示變量節(jié)點(diǎn)。由圖可知,該Tanner圖對(duì)應(yīng)的丑??矩陣行數(shù)為4,列數(shù)為6,為4x6維奇偶校驗(yàn)矩陣,對(duì)應(yīng)有效碼字長(zhǎng)度《為6。圖中4??個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)本質(zhì)為每個(gè)碼字需滿足的二元線性方程條件。明顯地,每個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的度數(shù)??均為3,每個(gè)變量節(jié)點(diǎn)的度數(shù)均為2,易知該Tanner圖對(duì)應(yīng)為行重P為3,列重/為2??的規(guī)則LDPC碼。??對(duì)變量節(jié)點(diǎn)而言
能比規(guī)則LDPC碼更優(yōu),更可能接近容量限。??Tanner圖中,由一系列邊構(gòu)成的一條封閉路徑稱為環(huán)(cycle),環(huán)的長(zhǎng)度等于該環(huán)邊??的個(gè)數(shù),且定義最短環(huán)長(zhǎng)度為圍長(zhǎng)(girth)。如圖2-3中6條紅線所示,該Tanner圖圍長(zhǎng)??為6。直觀地,Tanner圖中最短圍長(zhǎng)為4,圖2 ̄4給出某含有短環(huán)的部分Tanner圖。??C0?C\?C2?Cn-l??校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)?D?……E??V0?Vt?V2?V3?V4?V?-.??圖2*4含有圍長(zhǎng)為4的短環(huán)的部分Tanner圖??Fig.?2-4?The?partial?Tanner?graph?of?a?short?circle(girth?is?4)??圖24中紅線標(biāo)示部分組成圍長(zhǎng)為4的短環(huán),該Tanner圖對(duì)應(yīng)的丑矩陣中,存在??任意兩行或兩列間的非零元素相同位置數(shù)大于1的情況。該情況下,如果圖中有3個(gè)變??量節(jié)點(diǎn)同時(shí)產(chǎn)生錯(cuò)誤,5個(gè)相關(guān)的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)只有一個(gè)能偵測(cè)到錯(cuò)誤狀態(tài),該校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)無??法同時(shí)糾正3個(gè)錯(cuò)誤的變量節(jié)點(diǎn),從而導(dǎo)致譯碼算法糾錯(cuò)失敗。因此,短環(huán)的存在將很??大程度降低LDPC碼檢錯(cuò)和糾錯(cuò)的能力。在構(gòu)造仔矩陣時(shí),應(yīng)防止其Tanner圖出現(xiàn)短??環(huán),上述LDPC碼矩陣表示法中提到的行-列限制特性能消除其對(duì)應(yīng)Tanner圖中長(zhǎng)為4??的環(huán)。研宄表明
本文編號(hào):2912617
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/wltx/2912617.html
最近更新
教材專著