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随着计算机技术和信息技术的发展,低密度奇偶校验码 (Low Density Parity Check Codes,简称 LDPC 码)作为一种高效纠错码其纠错性能得到了充分的释放。目前它已经成为编码领域继 Turbo 码后的又一研究热点。从 LDPC 码被提出开始,其研究就朝着不规则校验矩阵和多元域两个方向发展。由于硬件实现的需要,对于 LDPC 码校验矩阵 H 的构造和译码算法的简化逐渐成为编码研究者研究的重点。
本论文主要对二进制以及多进制 LDPC 码的简化译码算法作了深入研究,并通过实验仿真验证了 LDPC 码简化译码算法在高斯白噪声信道下的性能。仿真结果表明二进制 LDPC 码的 FFT-BP 算法与 Log-BP 算法性能基本一致,而最小和算法相比前两者存在0.2dB的损耗。多进制LDPC码中采用最大值函数近似的Max-Log-BP 与扩展最小和算法(EMS)相比FFT-BP算法分别存在 0.3 到 0.4dB 的性能损耗。在实验中深入研究了在中高码率(R≥1/2) 情况下,多进制 LDPC 码的傅立叶变换一信度传播(FFT-BP)译码算法和对数域译码算法 Max-Log-BP 算法这两种算法的性能曲线与香农限的距离特性。由仿真结果可知,当采用 FFT-BP 译码算法时,在相同码率 (R≥1/2) 情况下,随着码长增加,多进制 LDPC 码的编码增益也逐渐增大并且其性能曲线逐渐逼近香农限。当码长不变时,随着码率的降低编码增益逐渐变大,但是码率越低,其性能曲线与该码率下香农限之间的距离就越大。当采用 Max-Log-BP 简化译码算法时,仍然可以得到上述的结论。这说明多进制 LDPC 码适合应用于中高码率和中长帧长传输的情况。通过对比仿真曲线和译码复杂度可以看出,相对于 FFT-BP 算法而言,Max-Log-BP 译码算法虽然在性能上有所损失,但它大大降低了译码复杂度,是一种便于硬件实现的译码算法。