【摘要】：低密度校驗(yàn)(Low-Density Parity-Check,LDPC)碼具有靈活的結(jié)構(gòu)、較低的譯碼復(fù)雜度和逼近香農(nóng)極限的良好性能,目前已受到研究工作者的廣泛關(guān)注。LDPC碼線性規(guī)劃(Linear Programming,LP)譯碼算法具有最大似然認(rèn)證特性,但其不足是譯碼復(fù)雜度高。Barman等基于交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers,ADMM)提出了一種LDPC碼的迭代LP譯碼算法,該算法能夠有效降低LDPC碼LP譯碼復(fù)雜度,但其低信噪比區(qū)域的譯碼性能弱于置信傳播(Belief Propagation,BP)譯碼算法。為了解決此問題,Liu等通過向LP譯碼模型的目標(biāo)函數(shù)引入懲罰項(xiàng)設(shè)計(jì)了一種ADMM懲罰譯碼算法,該算法能夠增加偽碼字的代價(jià)。為了加快譯碼速度和提高譯碼性能,本文對(duì)LDPC碼的ADMM譯碼算法進(jìn)行了深入的研究,主要研究成果概括如下:1.為了改善LDPC碼ADMM懲罰譯碼性能,通過增大罰函數(shù)中x(28)0和x(28)1附近點(diǎn)的斜率,設(shè)計(jì)了ADMM懲罰譯碼算法的兩種改進(jìn)型罰函數(shù)。這兩種改進(jìn)型罰函數(shù)可以快速懲罰偽碼字而提高譯碼速度。與現(xiàn)有罰函數(shù)相比較,采用改進(jìn)型罰函數(shù)的ADMM懲罰譯碼算法能夠取得更好的譯碼性能和更快的譯碼速度。2.為了能夠進(jìn)一步提高ADMM懲罰譯碼速度,通過減少歐幾里德投影的次數(shù),分別利用水平分層調(diào)度與垂直分層調(diào)度策略,設(shè)計(jì)了兩種基于改進(jìn)型罰函數(shù)的分層調(diào)度ADMM懲罰譯碼算法。與現(xiàn)有ADMM懲罰譯碼算法相比較,所設(shè)計(jì)的兩種譯碼算法取得了較好的譯碼性能和較少的譯碼平均迭代次數(shù)。3.為了減少LDPC碼譯碼的平均迭代次數(shù),通過深入分析LDPC碼ADMM懲罰譯碼中碼字所滿足的校驗(yàn)約束個(gè)數(shù)的變化規(guī)律,提出了ADMM懲罰譯碼的一種早停止方法。在譯碼的早期階段,該早停止方法能夠檢測(cè)出錯(cuò)誤碼字而后停止迭代,這將省去一些不必要的迭代次數(shù)。與現(xiàn)有ADMM懲罰譯碼的兩種停止方法相比較,所提出的早停止方法可以在幾乎未損失譯碼性能的同時(shí)降低了低信噪比區(qū)域的譯碼平均迭代次數(shù)。4.通過跟蹤ADMM懲罰譯碼每?jī)纱蔚写a字的硬判決信息變化率,設(shè)計(jì)了一種有效的早停止方法來提高LDPC碼ADMM懲罰譯碼的收斂速度。仿真實(shí)驗(yàn)表明該早停止方法能夠在低信噪比區(qū)域顯著降低ADMM懲罰譯碼的平均迭代次數(shù),且?guī)缀鯖]有譯碼性能損失。
【圖文】：

碼的生成矩陣為01231 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 ggGgg0 1)對(duì)應(yīng)的碼字為2 3 0 g 1 g0 0 0)+(0 1 1 0 1 0 0 1 0 1)(n , k )線性分組碼C 中碼字的有，盡量互相之間不交錯(cuò)出現(xiàn)，，具為一個(gè)(n , k )線性分組碼的系統(tǒng)結(jié)

擇矩陣jT對(duì)應(yīng)于校驗(yàn)矩陣的每一行 0 向量，jz為全 0.5 向量I do( ) ( )[0,1]( )1 1 1( )vi ij j ij iid Nz λ J do/j j x λ ( )djjΡPw 更( ) j j T x z k kj j x z 和1maxk kj j j z z ，或達(dá)到最大迭代次數(shù)驗(yàn)LDPC 碼 ADMM 譯碼算法中十分重要的參數(shù)，能夠直
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN911.22

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本文編號(hào)：2630746