LDPC码的混合译码算法研究

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为了适应通信系统对高可靠低延迟的应用需求,高可靠与低复杂度的信道编码技术一直是移动通信技术的主要研究方向。低密度奇偶校验码(LDPC码)是一种性能接近信道容量的信道编码方法,在各种无线通信系统中得到了广泛应用。本文在研究LDPC码的各种译码算法的基础上,提出了一种复杂度和性能得到很好折中的混合译码方法。首先,在研究置信传播(Belief Propagation,BP)译码的基础上,研究了LDPC码的交替方向乘子法(Alternative Direction Multiplier Method,ADMM)译码算法和分阶统计量译码(Ordered Statistic Decoding,OSD)算法,并进行了性能仿真,为后面混合译码算法的提出奠定基础。第二,提出了BP译码与ADMM的BP-ADMM混合译码方案,该混合方案降低了ADMM本身的复杂度,同时也降低了BP算法的差错率,即组合算法做到了ADMM算法与BP算法之间的性能折中,在复杂度与性能之间做到了比较好的平衡。并对该组合方案在AWGN信道和BEC信道下的性能进行了仿真研究。第三,基于BP译码的原理与OSD译码原理的不同,提出了BP-OSD混合译码方案,该混合方案对BP译码算法的误码性能有所改善,同时也减少了OSD算法本身带来的译码时延,即组合算法在OSD算法与BP算法之间做到了一定程度上的性能折中,其在误码性能与时间复杂度之间做到了比较好的平衡。最后也分别在AWGN信道、BEC信道下进行了仿真实验,研究混合译码的性能表现。最后,本文研究了混合译码算法在加性高斯白噪声信道与二元删除信道的混合信道下的性能。用短码进行设计实验,分别在信道比较好和差的条件下,对BPOSD译码算法和BP-ADMMQP这两种算法进行性能比较。
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