LDPC碼高效譯碼算法的研究及其性能分析
發(fā)布時(shí)間:2021-01-30 00:13
隨著現(xiàn)代通信對(duì)帶寬的需求越來越高,人們對(duì)信息傳輸?shù)目煽啃砸灿兄涌量痰囊。低密度奇偶校?yàn)(Low-Density Parity-Check,LDPC)碼有很強(qiáng)的糾錯(cuò)性,并且具有逼近香農(nóng)極限的可能,以及編譯碼復(fù)雜度低等優(yōu)點(diǎn),是信道編碼領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),在通信等多個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。而對(duì)于一個(gè)LDPC碼型能否發(fā)揮出優(yōu)異的性能,其譯碼算法的選取是至關(guān)重要的,所以對(duì)LDPC碼的譯碼算法的研究是極具價(jià)值的。本文通過對(duì)現(xiàn)有譯碼算法進(jìn)行分析,就如何尋求一種高效的LDPC碼譯碼算法展開了研究,主要研究工作如下:1.通過對(duì)LDPC碼譯碼算法進(jìn)行研究分析,可知現(xiàn)有的譯碼算法主要分為三大類:硬判決、混合判決和軟判決譯碼算法。對(duì)三類別譯碼算法中的經(jīng)典算法進(jìn)行仿真分析,并對(duì)他們做復(fù)雜度對(duì)比。仿真結(jié)果表明:硬判決復(fù)雜度低但譯碼性能差,軟判決譯碼性能優(yōu)異但復(fù)雜度高,而混合判決則對(duì)復(fù)雜度和譯碼性能這兩者進(jìn)行了折衷。總的來說,三類譯碼算法各有優(yōu)缺點(diǎn)。2.針對(duì)LDPC碼中加權(quán)比特翻轉(zhuǎn)(Weighted Bit Flipping,WBF)譯碼算法在迭代過程中絕大多數(shù)情況都是進(jìn)行單比特翻轉(zhuǎn),導(dǎo)致譯碼效率低并且可能會(huì)發(fā)生比...
【文章來源】:重慶郵電大學(xué)重慶市
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
幾種經(jīng)典譯碼算法誤碼性能比較
圖 2.9 碼長(zhǎng)對(duì) LDPC 碼性能的影響2.6.2 環(huán)長(zhǎng)在第二章對(duì) LDPC 碼 Tanner 圖表示介紹的時(shí)候知道,LDPC 碼的最小距離會(huì)隨著圍長(zhǎng)的增大而增大,那么在圍長(zhǎng)增大時(shí),其糾錯(cuò)性能也會(huì)隨之提升。而且短環(huán)限制了碼的最小距離導(dǎo)致糾錯(cuò)能力降低,所以要盡量避免短環(huán)的出現(xiàn)。在一般情況下LDPC 碼不允許有四環(huán)。采用前一節(jié)同樣的仿真條件,對(duì) QC-LDPC(1200,600)碼的校驗(yàn)矩陣中存在四環(huán)和無四環(huán)的性能仿真對(duì)比。其仿真結(jié)果如圖 2.10 所示,可以看出當(dāng)存在 4 環(huán)的時(shí)候,隨著信噪比的增加,會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤平層,而且糾錯(cuò)性能也更差。因此我們?cè)跇?gòu)造 LDPC碼型時(shí),一定要盡量的避免四環(huán)的產(chǎn)生。
圖 2.10 對(duì) LDPC 碼誤碼性能的影響2.6.3 迭代次數(shù)對(duì)于 LDPC 碼的三類譯碼算法,在進(jìn)行譯碼的過程中,都需要設(shè)置好迭代次數(shù),而采用迭代譯碼的目的則是能夠盡可能的糾正更多的錯(cuò)誤信息,獲得更好的糾錯(cuò)性能。由此可知迭代次數(shù)對(duì)于譯碼性能是非常重要的。為了能夠進(jìn)一步的探討迭代次數(shù)對(duì)于 LDPC 碼的譯碼性能的影響,我們將使用不同的迭代次數(shù)對(duì)于同一種碼型采取同一種譯碼算法進(jìn)行仿真驗(yàn)證。采用與前一節(jié)同樣的仿真條件,對(duì) QC-LDPC(1200,600)碼進(jìn)行 BP 譯碼,將迭代次數(shù)分別設(shè)定為 4、8、16、32 和 50 時(shí),其誤碼性能仿真對(duì)比如圖 2.11:從圖 2.11 中可以看出,當(dāng)?shù)螖?shù)為 4、8、16 時(shí),可以看出他們的誤碼性能差異較為明顯,迭代次數(shù)在這區(qū)間的時(shí)候,迭代次數(shù)越高,其誤碼性能越好。造成
【參考文獻(xiàn)】:
碩士論文
[1]LDPC碼串行譯碼算法研究[D]. 胡亞娟.西安電子科技大學(xué) 2015
本文編號(hào):3007864
【文章來源】:重慶郵電大學(xué)重慶市
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
幾種經(jīng)典譯碼算法誤碼性能比較
圖 2.9 碼長(zhǎng)對(duì) LDPC 碼性能的影響2.6.2 環(huán)長(zhǎng)在第二章對(duì) LDPC 碼 Tanner 圖表示介紹的時(shí)候知道,LDPC 碼的最小距離會(huì)隨著圍長(zhǎng)的增大而增大,那么在圍長(zhǎng)增大時(shí),其糾錯(cuò)性能也會(huì)隨之提升。而且短環(huán)限制了碼的最小距離導(dǎo)致糾錯(cuò)能力降低,所以要盡量避免短環(huán)的出現(xiàn)。在一般情況下LDPC 碼不允許有四環(huán)。采用前一節(jié)同樣的仿真條件,對(duì) QC-LDPC(1200,600)碼的校驗(yàn)矩陣中存在四環(huán)和無四環(huán)的性能仿真對(duì)比。其仿真結(jié)果如圖 2.10 所示,可以看出當(dāng)存在 4 環(huán)的時(shí)候,隨著信噪比的增加,會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤平層,而且糾錯(cuò)性能也更差。因此我們?cè)跇?gòu)造 LDPC碼型時(shí),一定要盡量的避免四環(huán)的產(chǎn)生。
圖 2.10 對(duì) LDPC 碼誤碼性能的影響2.6.3 迭代次數(shù)對(duì)于 LDPC 碼的三類譯碼算法,在進(jìn)行譯碼的過程中,都需要設(shè)置好迭代次數(shù),而采用迭代譯碼的目的則是能夠盡可能的糾正更多的錯(cuò)誤信息,獲得更好的糾錯(cuò)性能。由此可知迭代次數(shù)對(duì)于譯碼性能是非常重要的。為了能夠進(jìn)一步的探討迭代次數(shù)對(duì)于 LDPC 碼的譯碼性能的影響,我們將使用不同的迭代次數(shù)對(duì)于同一種碼型采取同一種譯碼算法進(jìn)行仿真驗(yàn)證。采用與前一節(jié)同樣的仿真條件,對(duì) QC-LDPC(1200,600)碼進(jìn)行 BP 譯碼,將迭代次數(shù)分別設(shè)定為 4、8、16、32 和 50 時(shí),其誤碼性能仿真對(duì)比如圖 2.11:從圖 2.11 中可以看出,當(dāng)?shù)螖?shù)為 4、8、16 時(shí),可以看出他們的誤碼性能差異較為明顯,迭代次數(shù)在這區(qū)間的時(shí)候,迭代次數(shù)越高,其誤碼性能越好。造成
【參考文獻(xiàn)】:
碩士論文
[1]LDPC碼串行譯碼算法研究[D]. 胡亞娟.西安電子科技大學(xué) 2015
本文編號(hào):3007864
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