LDPC码简介

信道编码
❖ LDPC是一种线性分组码 （n,k）码长为n，信息位为k，校验位为n-k ❖ 线性码：码字组成线性空间 ❖ 分组码：校验位只与本组信息位有关
校验矩阵和生成矩阵
❖
HGT 0
LDPC
LDPC码（low-density parity-check code） 即低密度奇偶校验码 校验矩阵H的构成满足如下3个条件 ❖每一列有j个1（j≥3） ❖每一行有k个1（k＞j） ❖矩阵共有n列即码长，j、k应远小于n，即矩阵式 稀疏的 构成一个（n, j, k）LDPC码 j，k固定：规则LDPC码 j，k不固定：非规则LDPC码
劣势
除了一些特定结构的LDPC码，大部分码字结构都是随机 的，而随机构造的LDPC码编码复杂度大约与码长的平方成 正比，编码时延长
低码率和中小码长的LDPC码性能不理想
高码率的LDPC长码的性能优异，但是码长的增加会增大 硬件复杂度, 译码延迟比较长。
LDPC应用
LDPC码应用： ❖广泛应用于光通信、卫星通信、深空通信、第四 代移动通信系统、高速与甚高速率数字用户线、光 和磁记录系统等 ❖欧洲数字电视卫星广播标准DVB-S2、中国数字电 视地面广播标准CDTV-T 等在内的标准已经将LDPC 码作为信道编码的解决方案
不能首先给定码率和码长的参数,然后根据这些参数设计H矩 阵，与现有标准兼容，实用性较差。
优势
LDPC特点
性能接近香农限பைடு நூலகம்可以达到很高的码率
译码速率快。LDPC码基于置信传播的译码算法本质上是 并行算法，有利于硬件的并行实现，可以达到很高的译码速 度。
不可检测错误少，由于LDPC码码字之间的码距较大。
LDPC
❖ LDPC码一般用校验矩阵或者Tanner图表示
LDPC
❖ 性能
LDPC码C 已W经lo被g2 (证1实S /，N )是可以实际应用的，而且性能接近香
农限（
）
❖ 编码
下三角阵编码，准循环编码
❖ 译码
BP（置信传播算法）
❖ LDPC码构造（H矩阵构造）
挑战
❖ 下三角阵
编码
❖ 准循环编码
谢 谢！
编码
校验矩阵 Hqc 由一系列的 m×m 小循环方阵组成
❖ BP算法
10101010 01001101 H 00110011 11010100
译码
LDPC构造
❖ 构造基本原则
避免出现短循环 H矩阵足够稀疏 码长足够长
❖ 随机构造法
由于随机性，编码一般来说较复杂，而且不利于硬件实现。
❖ 代数构造法
LDPC码简介
张根宁 0140349037
信道编码
❖ 数字通信系统模型
LDPC码是一种信道编码方式
信道编码
❖ 信道编码的作用
数字信号在传输中往往由于各种原因，使得在传送的数据流 中产生误码，从而使接收端产生图象跳跃、不连续、出现 马赛克等现象。
信道编码可对数码流进行相应的处理，使系统具有一定的纠 错能力和抗干扰能力，可极大地避免码流传送中误码的发 生。提高数据传输效率，降低误码率。