| 【中文题名】 | LDPC译码及其组合均衡技术在无线通信中性能的研究 |
| 【英文题名】 | Study of LDPC Decoding and Its Combined Equalization Techniques for Wireless Communication |
| 【学科专业】 | 通信与信息系统 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2005-7-8 |
| 【中关键词】 | LDPC,码,BP,算法,置信传播算法,Tanner |
| 【英关键词】 | LDPC codes,BP,Massage Passing,Tanner graph,bipartite graph,cycle,channel equalization,ISI,MMSE, |
| 【分类导航】 | 工业技术>无线电电子学、电信技术>无线通信>无线电中继通信、微波通信>> |
| 【论文摘要】 | 低密度校验码(Low-Density Parity-Check Codes)是一类可以用稀疏的校验矩阵定义且可用迭代方法译码的线性分组纠错码。它最初由 Gallager 于 1962 年提出,近来由于受到 Turbo 码研究的启发,LDPC 码被重新发现并受到编码界的极大关注,已成为目前最热门的研究领域之一。
LDPC 码和 Turbo 码以各自的方式实现接近香农极限这一目标。LDPC 码具有较大灵活性,描述简单,并且当码长足够长时, LDPC 码显示出比 Turbo 码更为良好的性能。近年来 LDPC 码作为一种性能优越且具有极大潜在应用价值的纠错编码越来越受到编码学者和工程师们的关注。
本文对 LDPC 码进行了较系统的分析和研究。首先介绍了 LDPC 码的编码结构,并给出了编码复杂度分析;然后介绍了标准 BP 译码算法,给出了该算法的理论基础和实现步骤,并在 AWGN 信道及衰落信道下对其进行性能仿真,研究不同因素对译码性能的影响;为了进一步改善译码性能,本文提出了一种能够消除短周长环路的 LDPC 编码方法,同时从理论和数值模拟两个方面研究了以信源与信宿为表征的 LDPC 译码的收敛特... |
| 【论文题纲】 |
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第一章 绪论 |
12-23 |
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1.1 Shannon 信息理论及信道容量 |
12-16 |
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1.1.1 BSC 信道容量 |
12-14 |
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1.1.2 AWGN 信道容量 |
14-16 |
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1.2 信道编码概述 |
16-19 |
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1.2.1 分组码 |
17-18 |
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1.2.2 卷积码 |
18-19 |
|
1.3 LDPC 码的特点及研究情况 |
19-21 |
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1.4 本文的主要工作及内容安排 |
21-23 |
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第二章 LDPC 码的结构及编码 |
23-35 |
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2.1 LDPC 码的定义及表示法 |
23-26 |
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2.1.1 LDPC 码的稀疏矩阵表示法 |
23-24 |
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2.1.2 LDPC 码的Tanner 图表示法 |
24-26 |
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2.2 LDPC 码的编码 |
26-29 |
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2.2.1 高斯消元法 |
26-28 |
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2.2.2 基于近似下三角矩阵的有效编码 |
28-29 |
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2.3 编码复杂度分析 |
29-31 |
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2.4 非正规LDPC 码的简介 |
31-33 |
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2.5 小结 |
33-35 |
|
第三章 LDPC 码的BP 译码算法及性能分析 |
35-55 |
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3.1 信息传播置信算法(Message passing) |
35-41 |
|
3.1.1 标准置信传播算法(Standard Belief Propagation Algorithm, BP 算法) |
36-39 |
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3.1.2 置信译码算法的外部信息(Extrinsic Information) |
39-41 |
|
3.2 BP 算法的性能模拟 |
41-45 |
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3.2.1 码长对性能的影响 |
41-42 |
|
3.2.2 迭代译码次数对性能的影响 |
42-43 |
|
3.2.3 不同信道下的BP 算法的性能模拟 |
43-45 |
|
3.2.3.1 加性白高斯噪声信道(AWGN) |
43-44 |
|
3.2.3.2 瑞利平坦衰落信道 |
44 |
|
3.2.3.3 仿真数据 |
44-45 |
|
3.3 构造消环的LDPC 码 |
45-50 |
|
3.3.1 消除环路的方法 |
46-49 |
|
3.3.2 消除环路仿真结果 |
49-50 |
|
3.3.3 构造消环的LDPC 码的研究情况 |
50 |
|
3.4 BP 译码算法的收敛性 |
50-54 |
|
3.4.1 以信源为表征的收敛性及模拟结果 |
51-52 |
|
3.4.2 以信宿为表征的收敛性及模拟结果 |
52-54 |
|
3.5 小结 |
54-55 |
|
第四章 LDPC 码与均衡技术的结合 |
55-72 |
|
4.1 码间串扰(ISI)信道 |
55-58 |
|
4.1.1 符号间干扰的产生 |
55-56 |
|
4.1.2 具有ISI 信道的离散时间模型 |
56-58 |
|
4.2 信道均衡技术 |
58-60 |
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4.2.1 线性均衡器最小均方误差(MMSE)算法 |
58-60 |
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4.2.2 判决反馈均衡(DFE)算法 |
60 |
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4.3 LDPC 码与均衡技术的结合 |
60-65 |
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4.3.1 LDPC 码与均衡技术结合的基本原理 |
60-61 |
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4.3.2 基于MMSE 的线性LDPC 均衡算法 |
61-65 |
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4.4 LDPC 码与均衡技术的分析和性能仿真 |
65-70 |
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4.4.1 LDPC 均衡在ISI 信道下的仿真 |
65-66 |
|
4.4.2 不同数据长度下的系统性能 |
66 |
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4.4.3 不同迭代次数对系统性能的影响 |
66-69 |
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4.4.4 LDPC 均衡的收敛特性 |
69-70 |
|
4.5 小结 |
70-72 |
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第五章 LDPC 码及组合LDPC 编码/均衡技术的发展趋势与展望 |
72-74 |
|
5.1 本文的总结 |
72 |
|
5.2 LDPC 码的应用领域以及发展趋势和展望 |
72-73 |
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5.3 尚未解决的若干具体问题 |
73-74 |
|
参考文献 |
74-78 |
|
致谢 |
78-79 |
|
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
79 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.351527 |
