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基于位翻轉(zhuǎn)的LDPC混合譯碼算法的研究

發(fā)布時間:2017-12-06 02:08

  本文關(guān)鍵詞:基于位翻轉(zhuǎn)的LDPC混合譯碼算法的研究


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【摘要】:移動通信在近幾十年內(nèi)得到了飛速的發(fā)展和應(yīng)用,成為了人類社會生活不可或缺的一部分。盡管目前各領(lǐng)域的技術(shù)在性能上能夠達到較高的水平,但為滿足人類日益增長的業(yè)務(wù)需求,我們?nèi)匀恍枰獙υ夹g(shù)進行改進和加強。我們一般從兩個方面對技術(shù)進行改進:提高原技術(shù)的性能或者減少原技術(shù)實現(xiàn)算法的計算復(fù)雜度。技術(shù)改進直接帶來實現(xiàn)成本的降低,從而有利于通信技術(shù)在實際中的應(yīng)用。低密度奇偶校驗碼(Low-Density Parity-Check,LDPC)因其具有近香農(nóng)極限的糾錯性能,而且描述簡單,譯碼復(fù)雜度低,因此得到了人們的重視并得到了快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。目前LDPC碼的重要研究內(nèi)容之一是譯碼算法的改進?傮w而言,譯碼算法的改進主要從兩個方面來考慮:保持計算復(fù)雜度基本不變的前提下提升譯碼性能;保持譯碼性能基本不變的前提下降低計算復(fù)雜度。目前在LDPC碼的基于位翻轉(zhuǎn)譯碼算法中,LDPC碼Tanner圖中存在的循環(huán)成為改進譯碼性能的主要限制。如何在檢測到循環(huán)之后跳出循環(huán)成為決定各種位翻轉(zhuǎn)譯碼算法性能提升的關(guān)鍵因素。本文借助不同譯碼算法在譯碼過程中信息傳遞路徑的不同,提出跳出循環(huán)的新思路。本文主要提出了兩種基于位翻轉(zhuǎn)的LDPC混合譯碼算法。第一種是循環(huán)切換的混合加權(quán)位翻轉(zhuǎn)(Cyclic switching mixed weighted bit-flipping,CS-MWBF)LDPC譯碼算法,該算法利用循環(huán)檢測后的兩種加權(quán)位翻轉(zhuǎn)譯碼算法的連續(xù)轉(zhuǎn)換譯碼來跳出循環(huán),從而使原譯碼錯誤的比特能重新正確譯碼。仿真表明與LC-WBF和IM-WBF算法相比,CS-MWBF譯碼算法在計算復(fù)雜度基本不變的情況下,譯碼性能提高了0.1-0.4dB。第二種是混合切換的加權(quán)雙位翻轉(zhuǎn)(Hybrid-switching two-bit weighted bit-flipping,HS-TWBF)LDPC譯碼算法,該算法利用循環(huán)檢測和兩種加權(quán)位翻轉(zhuǎn)譯碼算法的雙位翻轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)換算法的譯碼方式實現(xiàn)循環(huán)跳出,能達到更好的性能提升和速度提升。仿真表明與LC-WBF、IM-WBF和RR-WBF算法相比,HS-TWBF譯碼算法編碼增益提升0.3-0.8dB,迭代譯碼速度加快一倍。兩類新譯碼算法在譯碼性能和譯碼速度上都有明顯的提升,同時相比于其他的循環(huán)檢測及跳出算法,在計算復(fù)雜度及空間復(fù)雜度上也有優(yōu)勢,具有廣泛的應(yīng)用意義。
【學(xué)位授予單位】:華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TN911.22

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本文編號:1256973

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