基于混合構(gòu)造方法的低錯(cuò)誤平層QC-LDPC碼研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-10 22:15
準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)(Quasi-Cycle Low-Density Parity-Check,QC-LDPC)碼存在的錯(cuò)誤平層問(wèn)題一直影響著其在高信噪比區(qū)域的糾錯(cuò)性能。隨著人們對(duì)通信質(zhì)量要求越來(lái)越高,消除QC-LDPC碼的錯(cuò)誤平層成為了當(dāng)今編碼領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)與難點(diǎn)。本文通過(guò)碼型構(gòu)造方面對(duì)消除錯(cuò)誤平層的方法進(jìn)行深入研究,主要完成的研究工作如下:1.為了解決隨機(jī)構(gòu)造在構(gòu)造碼長(zhǎng)較長(zhǎng)的低錯(cuò)誤平層的碼型時(shí),編碼復(fù)雜度較高的問(wèn)題,提出基于隨機(jī)構(gòu)造與結(jié)構(gòu)化構(gòu)造相結(jié)合的混合構(gòu)造方法,在該方法中加入近似環(huán)額外信息度(Approximate Cycle Extrinsic message degree,ACE)算法提升環(huán)的連通性,目的是抑制小基本陷阱集的出現(xiàn),以此達(dá)到消除錯(cuò)誤平層效果。該方法中的基本矩陣由漸進(jìn)邊增長(zhǎng)(Progressive Edge Growth,PEG)構(gòu)造方法與ACE算法構(gòu)造而得,然后利用分割移位(Partition and Shift,PS)方法構(gòu)造出循環(huán)移位矩陣并對(duì)基本矩陣進(jìn)行循環(huán)擴(kuò)展,以此得到圍長(zhǎng)為6的校驗(yàn)矩陣,最后構(gòu)造了碼率為0.5的PEG-ACE-PS(PAP)-QC-LD...
【文章來(lái)源】: 重慶郵電大學(xué)重慶市
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【文章目錄】:
摘要
abstract
注釋表
第1章 緒論
1.1 數(shù)字通信系統(tǒng)模型
1.2 信道編碼理論
1.2.1 信道編碼定理及信道容量
1.2.2 信道編碼技術(shù)的發(fā)展
1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 LDPC碼構(gòu)造方法的研究現(xiàn)狀
1.3.2 消除錯(cuò)誤平層方法方法的研究現(xiàn)狀
1.4 本文的主要工作和內(nèi)容安排
第2章 LDPC碼的理論分析
2.1 LDPC碼概述
2.1.1 線性分組碼基礎(chǔ)
2.1.2 LDPC碼的矩陣表示法
2.1.3 LDPC碼的Tanner圖表示法
2.2 LDPC碼的構(gòu)造方法分析
2.2.1 LDPC碼的構(gòu)造原則
2.2.2 LDPC碼的隨機(jī)構(gòu)造方法
2.2.3 LDPC碼的結(jié)構(gòu)化構(gòu)造方法
2.3 LDPC碼的編碼算法
2.3.1 基于三角分解的編碼算法
2.3.2 基于近似下三角矩陣的編碼算法
2.4 LDPC碼的譯碼算法
2.4.1 BF譯碼算法
2.4.2 BP譯碼算法
2.5 LDPC碼性能的評(píng)估指標(biāo)分析
2.5.1 誤碼率
2.5.2 編碼增益
2.5.3 與Shannon限的距離
2.6 本章小結(jié)
第3章 基于ACE的低錯(cuò)誤平層QC-LDPC碼混合構(gòu)造方法
3.1 LDPC碼的錯(cuò)誤平層
3.1.1 錯(cuò)誤平層的概念
3.1.2 導(dǎo)致錯(cuò)誤平層的主要原因
3.2 環(huán)的連通性相關(guān)定義
3.3 一種利用ACE與PS的低錯(cuò)誤平層QC-LDPC碼構(gòu)造方法
3.3.1 ACE算法理論
3.3.2 循環(huán)移位矩陣及校驗(yàn)矩陣的構(gòu)造
3.3.3 仿真及性能分析
3.4 一種利用ACE與Zig-Zag的低錯(cuò)誤平層QC-LDPC碼構(gòu)造方法
3.4.1 循環(huán)移位矩陣和校驗(yàn)矩陣的設(shè)計(jì)
3.4.2 仿真及性能分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 基于改進(jìn)EETS的低錯(cuò)誤平層QC-LDPC碼混合構(gòu)造方法
4.1 陷阱集的理論研究
4.2 常見(jiàn)的陷阱集搜索算法
4.2.1 傳統(tǒng)迭代仿真
4.2.2 基于Tanner圖的結(jié)構(gòu)搜索
4.2.3 重要性抽樣方法
4.3 一種利用改進(jìn)EETS與Zig-Zag的低錯(cuò)誤平層QC-LDPC碼構(gòu)造方法
4.3.1 改進(jìn)EETS算法
4.3.2 循環(huán)移位矩陣及校驗(yàn)矩陣的構(gòu)造
4.3.3 仿真及性能分析
4.4 三種構(gòu)造方法對(duì)比分析
4.4.1 編碼復(fù)雜度分析
4.4.2 糾錯(cuò)性能分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 工作總結(jié)
5.2 后續(xù)研究工作
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間從事的科研工作及取得的成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于完備循環(huán)差集的大圍長(zhǎng)Type-Ⅱ QC-LDPC碼的構(gòu)造 [J]. 袁建國(guó),李媛媛,敖翔,龐宇,林金朝. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2017(11)
[2]低錯(cuò)誤平層數(shù)列分割移位低密度奇偶校驗(yàn)碼構(gòu)造算法 [J]. 雷菁,董樂(lè),李二保. 國(guó)防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[3]一種低錯(cuò)誤平層LDPC碼構(gòu)造方法 [J]. 袁建國(guó),汪哲,高文春,吳英冬,郭喬,胡瀟月. 重慶郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(01)
[4]Lowering the Error Floor of ADMM Penalized Decoder for LDPC Codes [J]. Xiaopeng Jiao,Jianjun Mu. 中國(guó)通信. 2016(08)
[5]A novel construction scheme of QC-LDPC codes based on the RU algorithm for optical transmission systems [J]. 袁建國(guó),梁夢(mèng)琪,王永,林金朝,龐宇. Optoelectronics Letters. 2016(02)
[6]適用于LDPC碼快速譯碼的加權(quán)比特翻轉(zhuǎn)算法(英文) [J]. 馬克祥,李勇朝,張海林. 中國(guó)通信. 2013(09)
[7]深空通信中高性能低復(fù)雜度的QC-LDPC碼構(gòu)造方法 [J]. 郭銳,胡方寧,劉濟(jì)林. 空間科學(xué)學(xué)報(bào). 2012(04)
本文編號(hào):3533488
【文章來(lái)源】: 重慶郵電大學(xué)重慶市
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【文章目錄】:
摘要
abstract
注釋表
第1章 緒論
1.1 數(shù)字通信系統(tǒng)模型
1.2 信道編碼理論
1.2.1 信道編碼定理及信道容量
1.2.2 信道編碼技術(shù)的發(fā)展
1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 LDPC碼構(gòu)造方法的研究現(xiàn)狀
1.3.2 消除錯(cuò)誤平層方法方法的研究現(xiàn)狀
1.4 本文的主要工作和內(nèi)容安排
第2章 LDPC碼的理論分析
2.1 LDPC碼概述
2.1.1 線性分組碼基礎(chǔ)
2.1.2 LDPC碼的矩陣表示法
2.1.3 LDPC碼的Tanner圖表示法
2.2 LDPC碼的構(gòu)造方法分析
2.2.1 LDPC碼的構(gòu)造原則
2.2.2 LDPC碼的隨機(jī)構(gòu)造方法
2.2.3 LDPC碼的結(jié)構(gòu)化構(gòu)造方法
2.3 LDPC碼的編碼算法
2.3.1 基于三角分解的編碼算法
2.3.2 基于近似下三角矩陣的編碼算法
2.4 LDPC碼的譯碼算法
2.4.1 BF譯碼算法
2.4.2 BP譯碼算法
2.5 LDPC碼性能的評(píng)估指標(biāo)分析
2.5.1 誤碼率
2.5.2 編碼增益
2.5.3 與Shannon限的距離
2.6 本章小結(jié)
第3章 基于ACE的低錯(cuò)誤平層QC-LDPC碼混合構(gòu)造方法
3.1 LDPC碼的錯(cuò)誤平層
3.1.1 錯(cuò)誤平層的概念
3.1.2 導(dǎo)致錯(cuò)誤平層的主要原因
3.2 環(huán)的連通性相關(guān)定義
3.3 一種利用ACE與PS的低錯(cuò)誤平層QC-LDPC碼構(gòu)造方法
3.3.1 ACE算法理論
3.3.2 循環(huán)移位矩陣及校驗(yàn)矩陣的構(gòu)造
3.3.3 仿真及性能分析
3.4 一種利用ACE與Zig-Zag的低錯(cuò)誤平層QC-LDPC碼構(gòu)造方法
3.4.1 循環(huán)移位矩陣和校驗(yàn)矩陣的設(shè)計(jì)
3.4.2 仿真及性能分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 基于改進(jìn)EETS的低錯(cuò)誤平層QC-LDPC碼混合構(gòu)造方法
4.1 陷阱集的理論研究
4.2 常見(jiàn)的陷阱集搜索算法
4.2.1 傳統(tǒng)迭代仿真
4.2.2 基于Tanner圖的結(jié)構(gòu)搜索
4.2.3 重要性抽樣方法
4.3 一種利用改進(jìn)EETS與Zig-Zag的低錯(cuò)誤平層QC-LDPC碼構(gòu)造方法
4.3.1 改進(jìn)EETS算法
4.3.2 循環(huán)移位矩陣及校驗(yàn)矩陣的構(gòu)造
4.3.3 仿真及性能分析
4.4 三種構(gòu)造方法對(duì)比分析
4.4.1 編碼復(fù)雜度分析
4.4.2 糾錯(cuò)性能分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 工作總結(jié)
5.2 后續(xù)研究工作
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間從事的科研工作及取得的成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于完備循環(huán)差集的大圍長(zhǎng)Type-Ⅱ QC-LDPC碼的構(gòu)造 [J]. 袁建國(guó),李媛媛,敖翔,龐宇,林金朝. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2017(11)
[2]低錯(cuò)誤平層數(shù)列分割移位低密度奇偶校驗(yàn)碼構(gòu)造算法 [J]. 雷菁,董樂(lè),李二保. 國(guó)防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[3]一種低錯(cuò)誤平層LDPC碼構(gòu)造方法 [J]. 袁建國(guó),汪哲,高文春,吳英冬,郭喬,胡瀟月. 重慶郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(01)
[4]Lowering the Error Floor of ADMM Penalized Decoder for LDPC Codes [J]. Xiaopeng Jiao,Jianjun Mu. 中國(guó)通信. 2016(08)
[5]A novel construction scheme of QC-LDPC codes based on the RU algorithm for optical transmission systems [J]. 袁建國(guó),梁夢(mèng)琪,王永,林金朝,龐宇. Optoelectronics Letters. 2016(02)
[6]適用于LDPC碼快速譯碼的加權(quán)比特翻轉(zhuǎn)算法(英文) [J]. 馬克祥,李勇朝,張海林. 中國(guó)通信. 2013(09)
[7]深空通信中高性能低復(fù)雜度的QC-LDPC碼構(gòu)造方法 [J]. 郭銳,胡方寧,劉濟(jì)林. 空間科學(xué)學(xué)報(bào). 2012(04)
本文編號(hào):3533488
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