【摘要】：現(xiàn)如今大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,使得人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)速度和穩(wěn)定性有著更高的要求。低密度奇偶校驗(yàn)(Low Density Parity Check,LDPC)碼作為一類性能上接近香農(nóng)限并且實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度低的信道編碼技術(shù),在不同的通信場景的實(shí)際應(yīng)用中取得了不俗的成績。對(duì)于長度適中的LDPC碼,多元碼與二元形式相比具有更好的稀疏性和更優(yōu)秀的譯碼表現(xiàn)(特別是當(dāng)碼長不是很長時(shí)),但其譯碼(計(jì)算)復(fù)雜度也高于二元LDPC碼。如何設(shè)計(jì)出譯碼效果好、復(fù)雜度低的多元LDPC碼成為了研究LDPC碼中的關(guān)鍵問題之一。本文以大數(shù)邏輯(Majority Logic Decoding,MLGD)譯碼算法為基礎(chǔ),采用多元LDPC碼。主要研究工作分為以下兩個(gè)方面:1.在LDPC譯碼算法中,基于大數(shù)邏輯的硬判決可靠度迭代譯碼(Iterative HardReliability Based-MLGD,IHRB-MLGD)算法存在糾錯(cuò)性能較差的本質(zhì)原因是在初始化和迭代過程中都采用了硬信息。針對(duì)初始化時(shí)對(duì)可靠度賦值時(shí)有部分信息丟失的問題,通過修改初始化時(shí)對(duì)可靠度的賦值來改進(jìn)糾錯(cuò)性能,該初始化過程是基于符號(hào)中錯(cuò)誤比特?cái)?shù)的發(fā)生概率和漢明距離來完成的。此外,在IHRB-MLGD譯碼算法在迭代譯碼過程中采用硬判決機(jī)制,改進(jìn)算法是在迭代過程中加入了軟信息,提高糾錯(cuò)性能的同時(shí)只稍微增加譯碼復(fù)雜度,并且改進(jìn)了可靠度累加過程,使算法更穩(wěn)定。仿真結(jié)果表明,所提算法的譯碼性能較IHRB-MLGD算法更好。2.本文在所提算法的基礎(chǔ)上給出了FPGA平臺(tái)仿真實(shí)現(xiàn),驗(yàn)證了該算法的實(shí)用性。在IHRB-MLGD算法的基礎(chǔ)上提出了一種改進(jìn)譯碼算法,確定了以硬件實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度較低且性能損失較少的算法作為多元LDPC譯碼器FPGA實(shí)現(xiàn)的譯碼算法。該算法在FPGA上實(shí)現(xiàn)時(shí),經(jīng)過量化,運(yùn)算簡便。本文利用提出的譯碼算法對(duì)LDPC碼編譯碼器進(jìn)行FPGA實(shí)現(xiàn)時(shí)結(jié)果表明,該譯碼器能夠在資源消耗和譯碼吞吐率性能之間取得較好的折中。
【學(xué)位授予單位】：煙臺(tái)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN911.22
【圖文】：

則稱奇偶校驗(yàn)矩陣是規(guī)則的，否則矩陣被認(rèn)為是不nner 圖表示上兩種表示方法，H還可以用 Tanner 圖表示。碼長度為 10應(yīng)的 Tanner 圖如圖 2.1 所示。方塊（校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)）表示 的行示 的列。連接節(jié)點(diǎn)的邊表示 中的非零元素。2-1 中的 矩陣中，由于第一行中有四個(gè)非零元素，第一個(gè)校連接到變量節(jié)點(diǎn) 、 、 和 。通常，第i行和第 j列中非零校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)和第 j個(gè)變量節(jié)點(diǎn)之間的邊。 的每行和每列中非零。其中校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)度為 4，變量節(jié)點(diǎn)度為 2。一個(gè)循環(huán)是連接節(jié)點(diǎn)處開始和結(jié)束。圍長對(duì)譯碼算法的性能有顯著影響。例如，在， 和 形成長度為 4 的環(huán)。需要注意的是，短環(huán)會(huì)影響譯碼H0v5v6v9v2c

( ) ( ) ( ) ( ) = log=lo=mg log 1in , log 1 log 11=min ,+log1x yx y x yx y x yx yx yxe ee e ee eeyx ye (2-25)其中使用了恒等式log ( e a e b) max a , b log (1 ea b) (2-26)通過在式(2-27)的計(jì)算中忽略項(xiàng)1log1x yx yee ，可以獲得以下近似校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)：( ) 1sgn mincdc c cj i ii jii jm m m (2-27)這產(chǎn)生了 BP 算法所謂的最小和近似。

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本文編號(hào)：2714176