基于和積算法的LDPC譯碼改進及性能分析.pdf

1、現今,通信已成為人類最重要的需求之一,同時也是吸引投資和增長最迅速的領域之一。在大家的共同努力下,各個領域中的技術進步有目共睹,但很多經典技術仍需改進,通過降低復雜度和增強性能從而達到提高收益并降低成本的目的。
　　低密度奇偶校驗碼(LDPC)在通信系統(tǒng)中表現出接近香農極限的糾錯性能,但是與其他糾錯碼相比,LDPC碼的編解碼通常需要大量的功耗和處理時間,這就限制了其實際應用。近年來,努力方向主要集中在降低編解碼復雜度、在通信系統(tǒng)中

2、應用嵌入式子系統(tǒng)和提高電子系統(tǒng)的速度三方面,然而硬件水平的限制使得大量研究人員更關注對現有算法的改進或替代。通過改進算法來降低硬件實現的復雜度是明智且合理的選擇,改進后的算法在某種程度上可以降低對硬件的要求,從而達到降低成本、易于實用的目的。本文為LDPC譯碼算法提出了以下改進:
　　首先,由于采用迭代譯碼算法的LDPC譯碼器過于復雜,因此有必要減少計算次數來獲得更快的譯碼速度和更小的功率消耗。為此,本文提出了一種新的基于和-積算

3、法的LDPC譯碼算法,該算法通過應用停止節(jié)點可以實現智能預測。這種方式可以降低計算的復雜度,從而提高了處理速度,且放寬了對硬件的水平、復雜度和工藝的要求。本文引入計算復雜度因子來衡量譯碼計算的復雜度,并展示了如何做出早期判決來降低下一次迭代的計算和如何去除短循環(huán)的效應。仿真結果表明,新算法可以降低迭代的次數、加速譯碼過程和簡化編碼方案,同時保證譯碼性能的損失在可接受范圍之內。
　　其次,為了使LDPC碼達到更好的誤碼率性能,本文提

4、出一種使用自由比特的LDPC譯碼算法。這一新算法利用自由比特的特點,在LDPC譯碼中引入重譯碼,來降低常規(guī)譯碼中的錯誤比特數量。仿真結果表明,與傳統(tǒng)的和-積算法相比,本算法的誤碼率性能得到了顯著的提高。
　　最后,本文研究了在非相干BFSK系統(tǒng)中,通過計算近似LLR來簡化LDPC碼譯碼過程,并將其擴展到MFSK系統(tǒng)中。此外,本文將這一計算次優(yōu)LLR的方法與前述應用停止節(jié)點的算法相結合,使譯碼速度得到大幅提高。仿真結果表明,這一新方