低复杂度的大数逻辑LDPC译码算法及其量化优化

发布时间：2022-12-18 14:42

　　低密度奇偶校验（Low-density Parity-check,LDPC）码是一种性能逼近Shannon极限的信道编码技术,具有纠错性强、可并行译码、编码灵活等独特优势,是5G通信系统具有竞争力的候选编码方案之一,目前已被3GPP选定为5G-eMBB通信环境下数据信道的编码方案。如何在保持LDPC码优秀译码性能的同时,有效降低LDPC码译码方案的复杂度,是研究者们所关注的问题之一。本文主要对低复杂度的二元LDPC译码算法和非均匀量化方案进行研究,所完成的研究工作和创新性成果如下:1.基于Tanner图的变量节点特性,设计了一种广义的信息处理阈值函数,可适用于当前大多数的基于可靠度的二元LDPC译码算法。当改变阈值参数时,能方便地控制参与迭代处理的节点队列;2.提出一种量化解析度可调的非均匀量化函数,并利用离散密度进化（DE）工具,基于量化间隔和概率分布等策略对量化间隔、量化比特以及解析度等参数进行了优化。仿真实验表明,利用本文优化策略所得到的量化参数,可使得译码算法在较低量化电平（3/4-bit）场景下有效工作,节省了存储比特;3.提出一种基于伴随式和星座映射硬信息的译码算法,该算法... 

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 LDPC码的国内外研究现状及发展趋势
    1.3 课题主要研究内容及论文结构安排
第二章 LDPC码的基本原理与算法描述
    2.1 LDPC码的表示
        2.1.1 LDPC码的矩阵表示
        2.1.2 LDPC码的Tanner图表示
    2.2 数字通信系统模型
    2.3 信道模型
        2.3.1 加性高斯白噪声信道
        2.3.2 瑞利信道
    2.4 LDPC码的构造
    2.5 LDPC码的译码算法介绍
        2.5.1 基本符号定义
        2.5.2 OSMLGD译码算法
        2.5.3 BP译码算法
        2.5.4 RBI-MLGD译码算法
    2.6 本章小结
第三章 基于广义阈值函数的LDPC译码算法
    3.1 基于伴随式的信息传递机制
    3.2 阈值函数
        3.2.1 大数逻辑处理准则
        3.2.2 完全处理准则
        3.2.3 参数可调的阈值函数
    3.3 基于广义阈值函数的LDPC译码算法
        3.3.1 算法方案
        3.3.2 算法描述
        3.3.3 阈值参数的选取
        3.3.4 复杂度分析
        3.3.5 性能分析
    3.4 本章小节
第四章 非均匀量化方案的优化
    4.1 信道的最佳判决门限
    4.2 非均匀量化函数
    4.3 量化解析度参数优化
        4.3.1 密度进化原理
        4.3.2 基于密度进化的非均匀参数优化策略
        4.3.3 量化参数优化值的分析
    4.4 性能分析
    4.5 本章小节
第五章 全文总结
    5.1 本文主要研究工作与成果
    5.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表论文与参与科研项目情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]5G若干关键技术评述[J]. 张平,陶运铮,张治.  通信学报. 2016(07)
[2]基于大数逻辑可译LDPC码的译码算法研究[J]. 陈海强,罗灵山,孙友明,黎相成,李道丰,覃团发.  电子学报. 2015(06)
[3]低密度校验码在瑞利衰落信道中的性能分析[J]. 孙韶辉,贺玉成,王新梅.  计算机学报. 2002(10)



本文编号：3722236