LDPC码编译码技术及其应用研究

LDPC码编译码技术及其应用研究
低密度奇偶校验码（Low-Density Parity-Check Code，LDPC码）是一种可以由稀疏矩阵或二分图来描述的线性分组码。

其具有描述简单、在迭代译码算法下具有接近香农极限的性能以及译码复杂度低等优点。

因此，成为了目前纠错编码领域的研究热点。

基于对LDPC码的编码原理、校验矩阵的构造方法以及迭代译码算法等的理解，论文对LDPC码的结构化构造方法以及译码算法进行了深入研究，并在PCM/FM遥测系统下对论文提出及改进的方法进行了仿真分析。

论文完成的主要工作有以下几个方面：1．因随机构造的LDPC码不利于实际应用，故重点研究了LDPC码的结构化构造方法。

基于对光正交码的循环自相关与循环互相关特性以及准循环LDPC码理论的研究，提出了一种构造准循环LDPC 码的方法，该方法构造的校验矩阵中不含长度为4和6的短环。

仿真结果表明该方法构造的准循环LDPC码字性能优于Mackay法构造的码字。

而且，由于其具有准循环LDPC码的特性，更利于硬件实现；2．在光正交码构造的准循环LDPC码的基础上，通过引入准双对角矩阵，提出了一种可快速编码的不规则LDPC码构造方法，进一步降低了编码复杂度且提高了译码性能。

该方法还可以进行一定的度数优化。

仿真结果证实了其具有良好的译码性能；3．在使用BP算法对中短码长的LDPC码进行译码时，通过研究其中校验和与错误位数的关系及变化规律，提出了一种提前结束译码迭代的判决准则。

同时，鉴于迭代译码过程中，校验节点与变量节点间信息传递时发生的振荡现象，提出了一种修正该现象的方法。

仿真结果显示，该方法提高了译码性能的同时，还大大降低了译码复杂度；4．针对最小和译码算法中的近似运算导致译
码性能降低的问题，提出了一种修正的最小和译码算法。

仿真结果表明，该修正后的方法具有与BP算法相仿的性能，但实现复杂度大为降低；5．在基于LDPC码的PCM/FM遥测系统模型中对论文提出的两种LDPC 码构造方法及两种改进的译码算法进行了仿真分析，并与传统的方法做了比较。

结果表明论文提出及改进的方法在该系统中具有更为优异的性能。