文档介绍：毕业设计开题答辩毕设课题:多进制 LDPC 编译码算法研究导师: 答辩学生: ? LDPC 码的国内外研究现状?多进制 LDPC 码的构造算法?多进制 LDPC 码的译码算法?现存问题与预期研究成果内容提要? LDPC 码简国内外研究现状 LDPC 码是是迄今为止实验中最为接近 Shannon 极限的信道编码。中,选用分组 Turbo 码卷积 Turbo 码等纠错能力很强但译码延时较大的信道码作为上行链路数据编码方案;使用作为下行链路数据编码方案。在4G移动通信信道编码低复杂度、低延时的 LDPC 码目前针对 LDPC 码的研究主要集中在以下几个方面: ?非规则 LDPC 码校验矩阵的度优化?LDPC 码校验矩阵的构造?迭代译码性能分析?译码算法的优化? LDPC 码国内外研究现状? 2009 年, Li Zhang 课题组对准循环(Quasi-Cyclic , QC) 结构的多进制 LDPC 码做出了卓越贡献,将二进制 QC-LDPC 码方法拓展到了 2 的幂指数伽罗华域中, 从而构成了现在多进制 LDPC 码构造的的重要分支之一. ? 2009 年, Norifumi Kamiya 提出了与循环最大距离可分码相关的有效系统二进制编码方法,这种编码方法的实现采用的是循环码的多项式乘除法电路。? 2010 年, 提出了一种改进的 EMS 算法,在损失极小性能的前提下大大提高了译码速度。? 2011 年 Chao-Yu Chen 等提出了 ISRB-MLGD 和 IHRB-MLGD 两种低复杂度的基于可靠性的信息传递译码算法。? 2011 年, Bing Liu 等结合两种混合迭代译码算法提出多进制 LDPC 码有效停止准则, 包括权重符号翻转算法(WSF) 和快速傅里叶变换 Q 元求和算法(FFT-QSPA) ? 2012 年, Yeong-Luh Ueng 等人提出采用基于网格的高效多进制分层译码算法,为了增加码的吞吐量采用包含前向后向的双向递归算法。? 2013 年, Chao-Cheng Huang 等人提出了并行符号反转多进制 LDPC 译码算法该算法性能优于大部分现存的基于可靠性置信传播算法算法复杂度小于几乎所有的多进制 LDPC 迭代译码。特别适合校验矩阵列重较大时的多进制译码。? LDPC 码国内外研究现状码的构造方式直接影响码的纠错性能,而 LDPC 码的构造则由其方式决定。目前多进制 LDPC 码构造大部分是基于二进制 LDPC 码构造来进行研究。?多进制 LDPC 码的构造算法校验矩阵的构造多进制 LDPC 码的构造方法可以分为两大类:?随机构造法,即在一定的规则下由计算机搜索生成的随机多进制 LDPC; ?结构性构造法,即基于代数和组合数学构造的结构性多进制 LDPC 码。渐近边增长(PEG) 算法 QC-LDPC 码构造方法?多进制 LDPC 码的构造算法准循环扩展(QCE) PEG 填充多进制构造为提高 LDPC 码的实用性,本研究提出了一种基于 QCE-PEG 多进制校验矩阵构造方法。?首先采用 QCE 法构度母矩阵中度为 2和3的变量节点; ?然后将剩余变量节点通过 PEG 法依次添加到扩展以后的校验矩阵中; ?最后将构造好的二进制矩阵拓展到多进制范围内。?多进制 LDPC 码的构造算法该算法将构造过程分解,结合准循环扩展技术和渐进边增长构造方法的优点,既能满足对度分布的需要,又保证了平均围长尽可能大的要求,其环结构交叠较少, 提高了 LDPC 编码的速度和性能。且编码将可用一组移位寄存器实现,编码复杂度比随机构造低很多。同时有利于提高译码性能。将算法拓展到多进制域后纠错能力进一步提高。?多进制 LDPC 码的译码算法?改进 EMS 算法思路 EMS 译码算法中,每次迭代都需要每一个符号参与运算,随着迭代次数的增加,译码效率会越来越低。改进 EMS 算法中用每个变量节点的非法校验值结合变量节点的最大伪后验概率来判断变量节点的可靠性,通过判断准则让一部分节点提前终止迭代,减少迭代过程中不必要的校验节点和变量节点的更新,从而降低复杂度,提高译码效率。?LLR-FFT-BP 译码算法思路多进制 BP算法中每个校验节点的更新复杂度都与 q成指数关系,当 q值很大时,整个译码过程所完成的计算量很大。基于快速傅里叶变(FFT) BP 算法复杂度减小为 O(qlogq), 虽然一定程度降低了复杂度,但算法中乘法次数仍然很多,不利于硬件实现; 引入到对数域设计后,乘法完全被加法取代,可以进一步提高算法的可行性。?多进制 LDPC 码的译码算法?改进 EMS 算法步骤