检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：李蓓蕾西安电子科技大学

学位级别：硕士

低密度奇偶校验(Low Density Partiy Check,LDPC)码自提出以来,因其优秀的性能在通信研究领域引起了广泛的关注。作为LDPC码的一个重要子类,空间耦合低密度奇偶校验(Spatially Coupled LDPC,SC-LDPC)码兼具规则LDPC码的最小距离线性增... 详细信息

低密度奇偶校验(Low Density Partiy Check,LDPC)码自提出以来,因其优秀的性能在通信研究领域引起了广泛的关注。作为LDPC码的一个重要子类,空间耦合低密度奇偶校验(Spatially Coupled LDPC,SC-LDPC)码兼具规则LDPC码的最小距离线性增长特性和非规则LDPC码逼近容量限的阈值特性,被视为一种很有前景的信道编码方案。而且SC-LDPC码还具有卷积结构,能够抵抗信道衰落的影响,有望在块衰落信道下获得良好的性能。另一方面,由于非正交多址接入(Non-orthogonal Multiple Access,NOMA)技术不仅能够支持大规模连接,还具有高频谱效率,低延迟和高用户公平性等优点,能够有效地解决各种新兴应用引起的需求激增问题。研究表明,在理想连续干扰消除(Successive Interference Cancellation,SIC)假设下,基于容量可达信道码的NOMA系统的性能可以逼近多用户系统的容量限。但是,在实际应用中信道码的长度总是有限的,在进行SIC检测时会引入严重的错误传播现象,导致系统的整体性能变差。因此,有关NOMA系统下的信道码设计有待进一步的研究。本文主要针对串联多链SC-LDPC码在块衰落信道和NOMA系统下的结构设计和性能分析进行了研究。主要工作如下。首先,从原模图和基矩阵两个角度出发,研究了SC-LDPC码的构造方法和结构特性。为了加深对块衰落信道的理解,研究了块衰落信道模型的特点、中断概率的定义以及pexit(Protograph-based EXtrinsic Information Transfer,pexit)分析算法。然后,研究了一种适用于块衰落信道传输的串联多链SC-LDPC(Serial Connection Multi-SC-LDPC,SC-MSC-LDPC)码的构造方法,并针对不同类型的子链进行编码扩展。SC-MSC-LDPC码通过交换相同位置处变量节点上的边连接将两条相互独立的子链进行耦合,从而使得两个衰落块之间具有强相关性。该方法无需添加额外的边或节点,不会改变原始单链的度分布。基于pexit分析算法,证明了SC-MSC-LDPC码在块衰落信道下的无限长性能逼近中断限。并采用置信传播(Belief Propagation,BP)译码算法分析了SC-MSC-LDPC码的实际译码性能。仿真结果表明SC-MSC-LDPC码在块衰落信道下能够实现满分集,极大地改善了原始单链SC-LDPC码的译码性能。为了进一步提升实际译码性能,基于空间折叠SC-LDPC(folded SC-LDPC,FSC-LDPC)码的构造思想,对(3,6,L)SC-MSC-LDPC码的结构进行优化。仿真结果表明,优化后的(3,6,L)SC-MFSC-LDPC码在块衰落信道下能够实现更好的性能。最后,针对典型的由两个用户和一个基站组成的NOMA下行链路系统,研究了本文所提出的SC-MSC-LDPC码在NOMA系统中的实际应用。首先分析了强用户在不同功率分配系数下的译码性能,结果表明当功率分配系数小于0.25时,强用户的译码性能会逐渐收敛。然后对比了强用户分别在实际SIC检测和理想SIC检测下的实际性能,验证了SC-MSC-LDPC码在NOMA下行链路系统中仍可获得优秀的译码性能。

关键词：非正交多址接入空间耦合LDPC码块衰落信道 pexit算法置信传播译码

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分块结构LDPC码构造和性能分析

分块结构LDPC码构造和性能分析

引用

作者：詹翠霞东南大学

学位级别：硕士

LDPC码是19世纪60年代初由Gallager提出的一类由一个稀疏校验矩阵定义的线性分组码,具有渐进香农限的译码性能。但由于校验矩阵的随机构造和稀疏特性,导致“1”的位置随意性太大,增加了编码器设计的难度,所以具有规则结构的BC-LDPC码得... 详细信息

LDPC码是19世纪60年代初由Gallager提出的一类由一个稀疏校验矩阵定义的线性分组码,具有渐进香农限的译码性能。但由于校验矩阵的随机构造和稀疏特性,导致“1”的位置随意性太大,增加了编码器设计的难度,所以具有规则结构的BC-LDPC码得到了广泛的应用。与一般的LDPC码不同BC-LDPC码的校验矩阵可看作由分块的子矩阵构成,每个子分块阵可用一个整数标记,从而整个BC-LDPC码校验矩阵可通过一个较低维度的基矩阵来表示,极大地降低了编译码复杂度。本文将对BC-LDPC码的编译码算法、构造方案以及性能优化展开深入研究。首先,论文研究了BC-LDPC码的编译码算法。论文介绍了LDPC码的编码算法以及相应的算法复杂度。在此基础上针对BC-LDPC码常用的“α-0-α”结构和双对角结构,给出该结构BC-LDPC码的编码算法和算法复杂度。论文主要研究了BC-LDPC码的置信传播类算法,包括BP算法、MS算法以及修正的MS算法。论文详细阐述了上述三种常用译码算法的具体步骤和相应的译码复杂度,同时结合具体码字对它们的译码性能仿真结果进行了比较分析。接着,论文研究了用于分析LDPC码译码门限的密度演变算法。论文详细介绍了两种类型的DE算法的计算步骤——离散型DE算法和高斯估计的DE算法,每种类型的DE算法均包含基于BP算法的DE算法和基于MS算法的DE算法。论文仔细研究了离散型DE算法遍历优化BC-LDPC码节点分布的过程,给出了DE算法优化BC-LDPC码基矩阵节点的例子,根据优化结果构造BC-LDPC码,并且进行性能仿真,与由DE算法计算的译码门限作比较分析。仿真结果显示在设定基矩阵行列重的情况下,结合BC-LDPC码结构和行列块数有限的特性,利用DE算法遍历优化基矩阵的分布,可以构造性能优异的BC-LDPC码。论文详细叙述了利用DE算法协助NMS算法选择修正因子的实现过程,针对不同修正因子下得到的基矩阵节点分布构造BC-LDPC码。仿真结果验证了通过DE算法帮助NMS算法寻找修正因子的可靠性。然后,论文重点对BC-LDPC码的构造方案进行了研究,主要讨论了掩模构造、联合优化圈的外信息度大小和圈长两种方案。论文在详细分析了两种方法原理的基础上,对两种方法构造的BC-LDPC码分别进行了性能仿真。论文针对构造高码率BC-LDPC码过程中遇到列重大于行数的情况,提出了在单个分块矩阵中嵌入多重循环移位矩阵的方案。论文给出该构造方案在给定BC-LDPC码结构下的性能仿真,其中IEEE 802.11n中的一组高码率BC-LDPC码仿真结果显示,最大列重为12较最大列重为4的性能在BER@-5处约有0.11dB的增益。最后,论文主要研究了具有Raptor-like结构的低码率BC-LDPC码的构造和门限优化问题。论文分析由DE算法和pexit算法计算一般低码率BC-LDPC码的译码门限,并详细阐述说明了其中存在的问题。论文引入由CRC公司和ETR1联合提出的Raptor-like结构,利用pexit算法分析优化具有该结构的BC-LDPC码的译码门限,给出了具体的优化分析门限过程。根据优化结果构造Raptor-like结构的低码率BC-LDPC码,并对得到的BC-LDPC码进行性能仿真,与QUALCOMM等公司提出的类似码字作比较,仿真结果表明新优化构造的低码率码字有明显的性能增益。

关键词：分块结构LDPC码密度演变算法置信传播算法 Raptor-like结构 pexit算法

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一种简单递归编码结构的QC-LDPC码优化设计

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微电子学与计算机 2014年第1期31卷 34-37,42页

作者：徐华盐城师范学院物理科学与电子技术学院江苏盐城224002

结合差分进化(Differential Evolution)和pexit(Protograph Exitrinsic Information Transfer)方法,提出了一种具有Tam结构的QC-LDPC码优化设计方法,Diff-pexit算法,在优化搜素时,保持了低编码复杂度的QCLDPC码的简单编码结构不变.仿真结果表明,Diff-pexit算法优化设计的QC-LDPC码性能优于802.16e中的QC-LDPC码和Tam提出的QC-LDPC码,且优化构造出的QC-LDPC码仍然保持了Tam码的简单递归编码结构及低编码复杂度.

关键词： ON -LDPC码差分进化 pexit算法

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