具有簡單編碼結構的LDPC碼的研究.pdf

1、本論文主要研究了幾種具有簡單編碼結構的低密度奇偶校驗(low-densityparity-check，LDPC)碼，包括準循環(huán)LDPC(quasi-cyclicLDPC，QC-LDPC)碼、級聯Z字(concatenatedzigzag，CZ)碼以及級聯簡單奇偶校驗(concatenatedsingleparity-check，CSPC)碼等。這些碼無論從編碼到譯碼都利于硬件實現，具有很強的實用價值。 第一章介紹了研究具有簡單編

2、碼結構的LDPC碼的背景及意義，并回顧了LDPC碼的基礎知識，包括定義、構造、編碼、譯碼以及性能分析。 第二章提出了兩種新的構造準循環(huán)或循環(huán)LDPC碼的方法。第一種方法通過隨機搜索部分平衡不完全區(qū)組設計的基本向量，然后通過循環(huán)移位產生其他的關聯向量。利用該方法構造準循環(huán)LDPC碼比傳統(tǒng)的代數或幾何方法更為靈活。第二種方法利用對稱平衡不完全區(qū)組設計構造準循環(huán)LDPC碼，該碼具有如下兩個特點：生成矩陣和校驗矩陣都是稀疏且循環(huán)的，易于

3、編碼和譯碼；可實時地構造幾乎任何碼率的碼，是一種速率兼容碼。最后提出了一種有效的基于環(huán)搜索的準循環(huán)LDPC碼真實最小距離的計算方法。 第三章研究線性交織器在級聯Z字碼中的應用。利用修正的“總距離”概念分析和優(yōu)化級聯z字碼：推導了輸入重量分別為奇數和偶數的最小總距離之間的關系；證明了最小總距離加上輸入重量是最小距離一個緊的下界；接著提出了有效的計算最小環(huán)長的方法，包括計算信息序列中產生的最小環(huán)長以及信息序列與奇偶校驗序列之間產生的

4、最小環(huán)長；然后提出了一種有效的基于環(huán)搜索計算線性交織器下級聯Z字碼最小距離的方法。最后基于以上結果，構造出了幾個使用線性交織器的具有較大的最小距離的級聯Z字碼。仿真表明，這些碼具有非常優(yōu)異的性能。 第四章首先研究了級聯簡單奇偶校驗碼與QAM(quadratureamplitudemodulation)調制的聯合優(yōu)化。先通過分析加QAM調制后的級聯簡單奇偶校驗碼的近似聯合界，發(fā)現增大攜帶校驗位的符號的歐式距離并相應減小攜帶信息位的

5、符號的歐式距離，能夠提高整個編碼調制方案誤碼率性能。再通過計算近似聯合界得到了最優(yōu)的校驗位和信息位之間的功率分配。仿真表明，聯合優(yōu)化后的性能要遠好于未優(yōu)化的性能。其次研究了通用的格雷碼映射的M-PAM(M-arypulseamplitudemodulation)、M—PSK(M—aryphaseshiftkeying)調制以及方M—QAM(M—aryquadratureamplitudemodulation)的軟判決問題，提出了一種通用