低密度校验码迭代/线性规划译码算法研究

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低密度校验(Low-Density Parity-Check,LDPC)码是逼近香农容量限的信道编码之一,它已成为现代纠错编码领域的研究热点。与其它纠错码相比,LDPC码具有以下几个优点:(1)用稀疏Tanner图表示LDPC码,码的结构简单,易于构造和硬件实现;(2)译码算法的复杂度较低,同时便于并行计算,译码时延较低;(3)LDPC码具有良好的距离特性,因而能够明显地降低码的不可检测误码概率。因此,LDPC码可应用于下一代宽带无线通信、数字存储系统、光纤通信以及万兆以太网等领域。本文对LDPC码的迭代译码与线性规划译码算法展开了较深入的研究,主要取得了以下几方面的研究成果:
　　1.研究了规则LDPC码线性规划译码中瞬子(Instanton)对应的Tanner导出子图与短环之间的关系,提出了一种基于短环路径扩展的瞬子搜索算法。在此算法基础上,给出了非规则LDPC码的瞬子搜索算法。与现有算法相比,所提出的算法能够有效地搜索到更多的小瞬子。
　　2.基于校验节点度分解技术,提出了一种改进的分数距离计算方法。该方法计算速度快,可用于计算码长较长且校验节点度较高的LDPC码的分数距离。
　　3.提出了一种非规则LDPC码的伪码字抑制算法,该算法通过向原码的一致校验矩阵中增加少量的校验行来消除小瞬子,从而能够明显地减少了原码中的小瞬子数量,改善了码的分数距离,提高了码的纠错性能。
　　4.提出了一种有效的LDPC码多阶迭代译码器优选算法。针对一个特定的LDPC码,首先利用其Tanner图上变量节点译码规则构造一组候选译码器,然后通过对叠加了陷阱集偏置噪声的模拟信道接收信息进行译码评估,从这些候选的译码器中找到统计最优的多阶迭代译码器。
　　5.为了折衷译码算法的性能与复杂度,提出一种组合译码方案。该方案组合了多阶迭代译码和重加权的线性规划译码算法,其译码性能优于其中任何一个译码部件,且译码速度可接近最快的多阶迭代译码算法。

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作者
郭军军;
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作者单位

西安电子科技大学;

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授予单位西安电子科技大学;
学科计算机系统结构
授予学位博士
导师姓名慕建君;
年度 2014
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类信道编码理论;
关键词
低密度校验码; 距离特性; 误码概率; 迭代译码算法; 线性规划译码算法;

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外文文献
专利

1. 快速低密度校验码迭代译码量化算法 [J] . 贺玉成 ,孙韶辉 ,慕建君 . 西安电子科技大学学报（自然科学版） . 2002,第003期
2. 基于LDPC／Turbo双模译码器的自适应迭代译码算法研究 [J] . 王秀敏 ,洪芳菲 ,殷海兵 . 浙江大学学报（理学版） . 2016,第005期
3. 磁记录中极化码低复杂迭代SCAN译码算法研究 [J] . 李桂萍 ,李聪娜 . 中原工学院学报 . 2018,第001期
4. LDC和纠错联合编码及迭代译码算法研究 [J] . 杨东岳 . 计算机应用与软件 . 2015,第007期
5. 基于FG-PF的双选信道估计与译码迭代算法研究 [J] . 王忠勇 ,冯利婷 ,段琳琳 . 郑州大学学报（工学版） . 2014,第002期
6. 两种低密度校验码译码算法的性能比较与分析 [C] . 宋挥师 ,张平 . 2004年全国通信软件技术学术年会 . 2004
7. 低密度校验码迭代译码及其并行结构研究 [A] . 董自健 . 2010

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