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LDPC码编译码算法研究

甘毅  
【摘要】: 低密度奇偶校验(LDPC)码是一种基于稀疏奇偶校验矩阵的线性分组码。由于LDPC码是性能接近Shannon极限的好码,并且具有较强的纠错能力、较大的灵活性和较低的译码复杂度,使它成为近年来编码领域研究的一个热点,在通信的多个领域得到了应用。 本文主要对LDPC码的编译码算法进行研究。首先,介绍了通信系统和信道编码理论。其次,阐述了LDPC码的性能特点、发展应用以及LDPC码的基本理论知识。再次,介绍了LDPC码的随机构造方法和结构构造方法,并对两大类构造方法进行了分析和比较。最后,展开对LDPC码编译码算法的研究。在译码算法上,重点对BP译码算法进行了介绍和性能分析。研究了LDPC码BP译码算法的四种简化算法和一种改进算法,并通过MATLAB实验仿真对几种译码算法进行了详细的对比和分析。与几种简化算法相比,改进算法可以在较低硬件复杂度的情况下提高译码的性能。在编码算法上,探讨了LDPC码的三种编码算法,并对每种编码算法的复杂度进行了分析。研究了一种基于Tanner图的、可以适用于任意LDPC码的线性复杂度的编码算法,并对该算法整个分析、编码过程以及编码的复杂度进行了详细的介绍。


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