LDPC码多位比特翻转译码算法研究

摘要

1962年提出的低密度奇偶校验码(Low-Density Parity-Check, LDPC)作为一种优秀的线性分组码，使用的是消息传递的迭代译码，在性能上已经被证明非常接近香农极限。但是LDPC码在提出时限于当时机器的计算能力，直至近年来才被人们所重新发现并开始进行研究。
　　常见的LDPC译码算法有硬判决算法和软判决算法两种。前者的计算相对简单，译码更快，对硬件设备要求也较小，但是译码性能较差；后者利用了更多接收到的信息，计算相对复杂，译码更慢，对设备要求较高，但译码性能更好。本文主要研究硬判决译码算法。
　　本文从Gallager博士提出的硬判决比特翻转算法出发，研究了由此发展而来的两比特翻转算法，分析了两比特翻转算法的优势和不足，并对两比特翻转算法译码失败时的情况作出了总结与分析。通过分析两比特翻转算法译码失败的特点，总结了陷阱集的相关特点，并研究了一种提前观测译码过程是否可能进入陷阱集的方法，并基于这种方法对两比特翻转算法进行了改进。
　　通过对这种改进算法的仿真，可以发现在译码性能上，两比特翻转算法相比传统的比特翻转算法，有一定的提升，并且由于引入了陷阱集检测的提前终止机制，在迭代次数上也比传统比特翻转算法有较大改善，在译码时间性能上表现更优。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪论

1.1数字通信系统

1.2 LDPC码的研究现状和发展

1.3 研究内容和论文结构安排

2 LD PC码基本原理

2.1 LDPC码的分类

2.2 LDPC码的译码

2.3 本章小结

3 LD PC码多位比特翻转译码算法

3.1 两比特变量节点

3.2 两比特校验节点

3.3 两比特翻转算法的分析

3.4 两比特翻转改进算法

3.5 本章小结

4 仿真结果及分析

4.1 两比特翻转算法性能分析

4.2 两比特翻转改进算法

4.3 本章小结

5 总结与展望

5.1 全文总结

5.2 课题展望

致谢

参考文献