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《哈尔滨工程大学》 2011年
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LDPC码在水声通信中的应用研究

李玉祥  
【摘要】:纠错编码技术是移动通信、卫星通信、光纤通信和磁盘存储等系统中的关键技术之一,低密度奇偶校验码(Low-Density Parity-Check, LDPC)是一种性能逼近Shannon限的纠错码,也是目前被广泛关注的一种信道编码。本文以水声通信为应用背景,以LDPC码为信道编码,对水声信道中的二进制LDPC码、多进制LDPC码、MMO系统的LDPC码和高阶调制LDPC码的传输特性进行了理论分析、仿真与试验研究。 本论文得到了哈尔滨工程大学中央高校基本科研业务费专项资金"LDPC码在水声通信中的应用研究”(HEUCFL20101114)的支持,主要的研究内容包括: 1.二进制LDPC码与多进制LDPC码的研究。从LDPC码的构成元素来分,主要有二进制与多进制LDPC码。研究了二进制LDPC码的基本原理、编译码方法。对二进制LDPC码在水声信道中的传输性能进行了仿真,分析了码长、迭代次数的变化对译码性能的影响,为其参数的设置提供了参考依据。LDPC码与卷积码、Turbo码进行了性能的对比,表明了LDPC码在水声信道中的传输是可行的,并与现有的性能较好的码相比具有一定的优越性。多进制LDPC码同样是LDPC码研究领域中的一个热点问题,由于多进制元素能够减少校验矩阵中短环的个数而使其性能要优于二进制LDPC码,但多进制符号与二进制比特间转换矩阵的求解并没有相关的文献报道,本文首先用线性代数方法证明了多进制符号和二进制比特间转换矩阵的唯一性,然后给出了转换矩阵的求解方法,此方法还可以推广至多进制符号与二进制比特间格雷映射关系的转换。对多进制LDPC码译码算法中的难点,校验节点向变量节点的消息传递过程做了具体的分析,并对其译码性能进行了仿真。最后研究了多进制LDPC码在水声信道中的应用,表明多进制LDPC码可以应用在复杂声速分布的水声信道中。 2.提出了基于模拟退火算法和信息状态转移图的度分布对设计方法。模拟退火算法是一种非导数的优化方法,在组合优化方面具有快速准确的优越性。同时利用信息状态转移图的变量节点曲线与校验节点曲线的匹配程度作为模拟退火算法寻优的目标函数,用此方法得到的变量节点曲线与校验节点曲线的匹配与用密度进化法得到的曲线匹配程度近似,表明了此方法的优化性,同时也降低了度分布参数的寻优时间。 3.将LDPC码应用在MMO系统中,用因子图表示了MMO信道,提出了LDPC码与MMO系统空时分组码的联合检测迭代译码技术,通过将LDPC译码与空时分组码间的软信息进行多次迭代,增加了信道信息可靠性从而提高了译码性能。将高阶调制软信息提取的简化算法应用在高阶调制LDPC码的系统中,此简化算法将二维欧式距离简化为一维计算,结果表明软解调比硬解调获得了更多的编码增益,提高了通信系统的容量并降低了误码率。最后进行了LDPC码的湖试试验,对数据信息与图像信息进行了传输性能的测试,进一步表明了LDPC码在实际应用中的可行性。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TN929.3

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【引证文献】
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1 张富东;参量阵定向声通信关键技术研究[D];电子科技大学;2016年
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1 邹司宸;基于LDPC-OFDM编码调制的水下应急语音通信系统优化设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2018年
2 郑权;基于LDPC码的水下通信系统的研究[D];昆明理工大学;2017年
3 张启;水声通信中信道编码的研究与DSP实现[D];哈尔滨工程大学;2014年
【参考文献】
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1 李玉祥;梁国龙;张光普;付进;殷敬伟;;高阶调制LDPC码在水声信道中的仿真分析[J];哈尔滨工业大学学报;2010年09期
2 李森;王洁;马林华;;基于粒子群算法的非规则LDPC码度序列设计[J];系统工程与电子技术;2010年06期
3 李玉祥;梁国龙;殷敬伟;;LDPC码在二进制对称信道下的性能分析[J];东北师大学报(自然科学版);2010年01期
4 姬红兵;李佳;张桂华;;基于EXIT图和自适应微粒群算法的度分布对优化方法[J];电子与信息学报;2009年08期
5 刘原华;王新梅;胡树楷;陈汝伟;;一种改进的卷积LDPC码置信传播译码算法[J];西安电子科技大学学报;2009年03期
6 徐富兵;雷菁;李二保;贺文辉;;LDPC码EXIT曲线图分析方法研究[J];无线电通信技术;2008年02期
7 郭锐;刘济林;;LDPC码的一种低复杂度BP译码算法[J];浙江大学学报(工学版);2008年03期
8 王晓晴;杨知行;彭克武;王劲涛;;一种M-QAM软判决解映射的简化算法研究[J];电视技术;2008年01期
9 徐华;徐澄圻;;基于非正则低密度校验码的图像传输[J];数据采集与处理;2007年02期
10 马哲;杜兴民;马林华;;不含短环的(n,3,k)LDPC码的几何构造方法[J];电子与信息学报;2006年12期
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1 许兆;基于预测控制的Turbo码译码结构[D];吉林大学;2010年
2 刘原华;LDPC码的代数构造及译码算法研究[D];西安电子科技大学;2009年
3 朱宏杰;喷泉码编译码技术与应用研究[D];清华大学;2009年
4 周伟;低密度奇偶校验码译码研究及其应用[D];北京邮电大学;2007年
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1 鲁威志;准循环低密度奇偶校验码的研究[D];山东大学;2010年
2 杜超;深空通信中喷泉码编译码性能研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
3 孙书琪;QC-LDPC码的编码构造[D];中国科学技术大学;2009年
【共引文献】
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1 梁溪;龙翔林;章恩友;杨帆;;基于竞争机制的LDPC码串行最小和算法[J];电子技术应用;2015年11期
2 张佳岩;张士伟;吴玮;张弛;王硕;;快速收敛的EG-LDPC译码算法设计实现[J];电视技术;2015年17期
3 周小安;张雅勤;;一种基于FPGA的简化LLR算法研究[J];通信技术;2015年03期
4 彭万权;伍小兵;张承畅;冯文江;;一种新的准随机LDPC卷积码及窗译码[J];电子学报;2014年07期
5 杨前华;万宇;;一种基于LLR软判决的LTE解映射简化算法[J];移动通信;2014年08期
6 张艳;仰枫帆;;基于非规则LDPC码的协作MIMO系统性能分析[J];数据采集与处理;2013年06期
7 Fang Fu;Dan-Feng Zhao;;Using Walsh-m Composite Sequence and LDPC-QPSK Joint Iteration to Reduce ISI in Long-range Underwater Acoustic Systems[J];Journal of Harbin Institute of Technology;2013年01期
8 尚培培;徐家品;;中短码长的率匹配多进制LDPC码研究设计[J];通信技术;2012年10期
9 郭锐;汪立新;;基于SISO的LDPC码盲译码算法研究[J];电路与系统学报;2012年01期
10 陈德斌;;LDPC译码的优化算法设计[J];电脑知识与技术;2011年32期
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1 蒋维;实时流媒体传输系统中关键技术的研究与实现[D];浙江工业大学;2017年
2 金丽萍;电力线通信中信道编码和协作中继技术研究[D];宁波大学;2017年
3 张磊;无线传感网络传输协议中无速率码技术研究[D];北京邮电大学;2016年
4 胡雨佳;多天线选择系统保密中断概率研究[D];北京邮电大学;2015年
5 任鹏;智能电网中通信及控制关键技术研究[D];西安电子科技大学;2014年
6 黄英;多用户通信系统中编码协同技术研究[D];国防科学技术大学;2014年
7 李云冀;网络可靠组网与高效传输关键技术研究[D];电子科技大学;2014年
8 王鹏;低密度奇偶校验码应用于存储系统的关键技术研究[D];华中科技大学;2013年
9 邓在辉;喷泉码编译码实现及其性能优化的研究[D];武汉大学;2012年
10 李玉祥;LDPC码在水声通信中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
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1 孟云霄;一种改进的LT码的度分布设计[D];辽宁工业大学;2018年
2 姚智超;Massive MIMO系统的低复杂度检测算法研究[D];北京邮电大学;2018年
3 郑尚镇;基于非正交多载波调制解调的水下信息广播系统设计[D];华南理工大学;2017年
4 夏炜;光网络中的高阶调制及相关信道编码的研究[D];北京邮电大学;2017年
5 竺一婷;基于LDPC码和喷泉码级联的研究[D];杭州电子科技大学;2017年
6 李杰;基于深度学习的LDPC译码算法研究[D];华南理工大学;2017年
7 杨蕾;异构蜂窝网络环境下的码率兼容LDPC编码干扰管理技术研究[D];吉林大学;2016年
8 汪子琦;基于分布式编码缓存的视频多播技术[D];西南交通大学;2016年
9 林飞云;连续变量量子通信的LDPC算法研究[D];福州大学;2015年
10 唐会娜;基于喷泉码的不等差错保护方案的研究[D];河北工业大学;2015年
【同被引文献】
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1 余子斌;水声双扩展信道空时Turbo通信系统[D];浙江大学;2014年
2 聂星阳;模型与数据结合的浅海时变水声信道估计与均衡[D];浙江大学;2014年
3 夏梦璐;浅水起伏环境中模型—数据结合水声信道均衡技术[D];浙江大学;2012年
4 陈韵;分数阶Fourier变换在水声通信中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
5 聂菊根;水下声通信传感器网络组织规划与多速率传输技术研究[D];武汉大学;2012年
6 李学生;微型声频定向系统理论及关键技术研究[D];电子科技大学;2012年
7 李玉祥;LDPC码在水声通信中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
8 洪璐;水下传感器网络高效数据传输协议研究[D];中国海洋大学;2011年
9 周琳;深远海环境监测水声通信仿真方法与信道估计研究[D];中国海洋大学;2011年
10 刘友永;水声差分跳频通信关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
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1 张士海;水声通信网络Modem设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2016年
2 徐进明;LDPC码的编码算法研究[D];太原理工大学;2013年
3 杜小洪;高性能DMA控制器及软件模型设计[D];电子科技大学;2012年
4 杨真宏;卷积Turbo码编译码的DSP实现[D];西安电子科技大学;2012年
5 赵龙;LDPC码在水下通信中的应用[D];哈尔滨工程大学;2011年
6 邢娜;纠错码在水声通信体制中的应用[D];哈尔滨工程大学;2011年
7 夏晓剑;水声数据无线传输信道编码的应用研究[D];河南科技大学;2009年
8 陈蓉;LDPC编译码的DSP实现[D];苏州大学;2009年
9 张秋英;水声LDPC-OFDM系统及水声时变信道仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
10 叶懋;Turbo码译码算法的研究[D];贵州大学;2008年
【二级参考文献】
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1 倪俊枫;甘小莺;张海滨;徐友云;;改进的分层修正最小和LDPC译码算法及译码器设计[J];系统工程与电子技术;2008年12期
2 李二保;雷菁;徐富兵;;非规则LDPC度分布优化设计[J];电子与信息学报;2008年11期
3 胡军锋;张海林;;有限长不规则LDPC码的构造和编码的优化[J];电子与信息学报;2008年03期
4 王晓晴;杨知行;彭克武;王劲涛;;一种M-QAM软判决解映射的简化算法研究[J];电视技术;2008年01期
5 寇晓丽;刘三阳;;一种随机微粒群混合算法求解约束优化问题[J];系统仿真学报;2007年10期
6 肖娟,王琳,邓礼钊;不规则LDPC码的密度进化方法及其门限值确定[J];电子与信息学报;2005年04期
7 王单,童胜,李颖,王新梅;LDPC码的快速收敛译码算法[J];西安电子科技大学学报;2005年01期
8 刘斌,童胜,白宝明;不含小环的低密度校验码的代数构造方法[J];电子与信息学报;2004年11期
9 童胜,王鹏,王单,王新梅;LDPC码量化和积译码的高效实现[J];西安电子科技大学学报;2004年05期
10 马丕明,袁东风,杨秀梅,张海刚;低密度校验码及其在图像传输中的应用[J];电子与信息学报;2004年08期
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5 王盈君遥;周围;;级联LDPC的空时分组码性能研究[J];数字通信;2013年02期
6 王鹏翔;肖慧敏;王中训;;基于副载波复用的LDPC编码调制技术[J];电声技术;2013年01期
7 贾启胜;陈为刚;;基于完全吸收集的LDPC码误帧率估计方法[J];信息技术;2013年04期
8 郑少语;肖静;;LDPC编码在OFDM水声通信中的应用与实现[J];中国新通信;2010年11期
9 李琳;拜俊鹏;;LDPC码在地空通信中的应用[J];电子技术与软件工程;2014年04期
10 姜博宇;姚远程;秦明伟;;硬件可实现的LDPC译码算法研究[J];现代电子技术;2014年17期
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1 沈亮;李强;唐友喜;李少谦;;一种新的LDPC码的自适应编码方案[A];通信理论与信号处理新进展——2005年通信理论与信号处理年会论文集[C];2005年
2 张仲明;许拔;张尔扬;;准循环LDPC分组码和卷积码的构造[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
3 舒芳;敖发良;;LDPC码在自由空间光通信中的性能分析[A];全国第二届信号处理与应用学术会议专刊[C];2008年
4 黄河;赵泽茂;;基于光正交码构造的准循环LDPC码[A];浙江省电子学会2011学术年会论文集[C];2011年
5 张仲明;马立波;;基于有限域的结构化LDPC码构造[A];第七届卫星通信新技术、新业务学术年会论文集[C];2011年
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8 杨知行;付尧生;张国敬;王俊婷;张彧;;高速并行准循环LDPC编码器算法及实现[A];第二十三届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2010年
9 江伟华;陈东升;童峰;;一种水声通信信号调制类型模糊识别器[A];中国声学学会水声学分会2015年学术会议论文集[C];2015年
10 许肖梅;;水声通信与水声网络的发展与应用[A];2009年全国水声学学术交流暨水声学分会换届改选会议论文集[C];2009年
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1 记者 邱登科;水声通信让深海物联网成为现实[N];民营经济报;2018年
2 李海峰;逐波踏浪浅海 挑战世界难题[N];科技日报;2017年
3 记者 石玉平;长城电子水声通信设备达到国际先进水平[N];中国船舶报;2013年
4 曹洪亮 李丽云;解密神秘水下声音世界水声通信技术[N];科技日报;2006年
5 本报记者 王飞;蛟龙入海通天地 听涛观洋竞风流[N];科技日报;2013年
6 记者 陈琳;“蛟龙”6月再入海[N];第一财经日报;2013年
7 詹锟;浩瀚太空 揭密特殊场景下的通信[N];电脑报;2014年
8 本报记者 赵建东 马云;“这份荣誉将激励我一直探索下去”[N];中国海洋报;2013年
9 大唐移动;大唐移动3D MIMO解决方案[N];通信产业报;2016年
10 佚名;MIMO天线与载波聚合对5G有多重要[N];中国信息化周报;2017年
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2 郑晨;多进制LDPC码与大规模MIMO级联相关技术研究[D];浙江大学;2014年
3 吴杰;多进制LDPC码及其与MIMO级联技术研究[D];浙江大学;2013年
4 曹旸;MIMO-OFDM系统的频域移位自相关同步与LDPC新参数解码[D];清华大学;2005年
5 陈紫强;解码前传半双工中继信道下基于LDPC码的协作编码方案设计[D];西安电子科技大学;2013年
6 向波;OFDM系统中高性能LDPC码解码器的研究与实现[D];复旦大学;2010年
7 于洋;低复杂度多进制LDPC码的设计[D];上海交通大学;2014年
8 钟菲;压缩感知理论在LDPC信道编码的应用研究[D];吉林大学;2013年
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1 肖禺;LDPC码校验矩阵构造及编码研究[D];重庆大学;2008年
2 桑伯纬;关于一类在LDPC码中有重要应用的二部图的研究[D];扬州大学;2014年
3 刘晓旭;基于埃尔米特矩阵空间的LDPC码[D];河北师范大学;2015年
4 董卫肖;基于交错矩阵空间的LDPC码[D];河北师范大学;2015年
5 石雷;LDPC码编码器FPGA实现研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
6 范伟;大气湍流下LDPC码在无线光通信中的应用研究[D];电子科技大学;2012年
7 孟凤莉;LDPC码最小距离的研究与应用[D];山东大学;2011年
8 欧阳成;深空通信中LDPC码编码方法研究[D];西安电子科技大学;2009年
9 张雅倩;多进制LDPC码编译码算法研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
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