低密度奇偶校验码在光纤通信中性能研究

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1、武汉工业学院 毕业设计论文题目：低密度奇偶校验码在光纤通信中性能研究姓名刘雁冰学号071203108院（系）数理科学系专业电子信息科学与技术指导教师陈良艳2011年6月6日３５目录摘要IAbstractII1.绪论１1.1通信系统的组成１1.1.1通信系统的一般模型１1.1.2数字通信系统模型３1.1.3基于Shannon信息理论的数字通信模型４1.2信道编码理论及其发展５1.2.1信道编码理论５1.2.3信道编码的发展６1.3LDPC码的发展７2.低密度奇偶校验码９2.1线性分组码９2.2LDPC码的基本概念１０2.2.1正则LDPC码１０2.2.2非正则LDPC

2、码１０2.2.3LDPC码的二分图表示１０2.2.4LDPC码的圈长１１2.3LDPC码的构造方法１２2.3.1概述１２2.3.2Gallager构造的LDPC码１２2.3.3Mackay构造的LDPC码１２2.3.4完全随机构造法１３2.4LDPC码的译码算法１３2.4.1基于置信传递的译码算法(BP算法）１３2.4.2最小和译码算法１４2.5光纤通信系统仿真模型１５2.6小结１６3.低密度奇偶校验码在高速率光纤通信系统中的性能１７3.1QC-LDPC码的构造方法和性能验证１７3.1.1QC-LDPC码的构造方法１７3.1.2QC-LDPC码设计中列重对性能的影响

3、１８3.2QC-LDPC码的编码实现２１3.3QC-LDPC码与随机产生的LDPC码的性能比较２３3.4QC-LDPC码的不同译码算法的性能比较２４3.5圈对QC．LDPC码译码性能影响２６3.6迭代次数对译码性能的影晌２６3.7信道估计偏差对QC-LDPC码性能的影响２８总结３１致谢３３参考文献３４３５摘要LDPC码是一种能逼近Shannon容量限的优秀的线性分组码，其长码性能超过了Turbo码。低密度校验码具有诸多优点，比如译码复杂度和错误平层都相对较低等，LDPC码在信息传输应用的优秀表现引起了广大学者的重视，已成为国内外信道编码研究领域的热点之一。论文在LD

4、PC码的基本原理基础上对LDPC码的编译码算法进行了研究，针对光纤通信系统的特殊要求，研究了一种具有特殊结构的LDPC码的构造方法和译码性能及在光通信系统中的应用。本文主要做的工作如下：对通信系统的组成以及信道编码技术的基本理论和发展历程作了简单介绍；对LDPC码的提出、发展历程、研究进展进行了系统性的概括讨论；对线性分组码以及LDPC码的基本概念进行了简要介绍和讨论，其中涵盖LDPC码的二分图、正则与非IH则LDPC码、最小距离以及圈长等相关重要概念。论文介绍了几种常见的LDPC码构造方法，在编码译码方面，介绍了基于下三角矩阵的编码算法和两种译码算法-BP译码算法

5、和最小和译码算法，在此基础上，研究了一种称为伪循环LDPC码的QC-LDPC码，详细地研究了构造方法和译码性能，以及一种基于计算机搜索的随机构造QC-LDPC码的方法。QC-LDPC码的特殊结构有利于编译码器的高速实现，能够较好地适应光纤通信系统的高速率、高效率的要求。最后，针对高速率光纤通信的应用，研究了该形式的QC-LDPC码在具体应用时的几个问题。使用循环移位寄存器编码实现QC-LDPC码；迭代次数选择的方法及其性能验证；信道估计偏差对LDPC软译码性能的影响。关键词：低密度奇偶校验码;LDPC码构造;信道编码;迭代译码３５AbstractLowDensity

6、Parity-Check(LDPC)Codes，atypeofprogressivecodeapproachingShannoncapacitylimit，canachieveabetterperformancethanTurbocodeatlongcodelength．BecauseoftheadvantagesofLDPCcode，forexample，lowerdecodingcomplexityandlowererrorfloor，applicationsofLDPCcodesinreliablecommunicationshasreceivedsignif

7、icantacademicattentionandhasbecomeoneofthemostpopularresearchfocusinthefieldofchannelcoding．Inthispaper，encodinganddecodingalgorithmofLDPCisstudiedandgivenspecificimprovementonthebasisofbasicdecodingprincipleofLDPCcode．Accordingtothespecialrequirementsofopticalcommunicationsystem，the