原模图ldpc码的准循环扩展算法研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文原模图LDPC码的准循环扩展算法研究作者姓名：指导教师：申请学位级别：学科专业名称：论文提交日期：学位授予日期：评阅人：王冬刘福来教授东北大学信息科学与工程学院硕士学位学科类别：工学通信与信息系统2014年6月论文答辩日期：2014年6月2014年7月答辩委员会席：宋昕任家东、黄力群东北大学2014年6月万方数据AThesisinCommunicationandInformation⋯sf—ByWangDongSupervisor：ProfessorLiuFulaiNortheasternUnive

2、rsityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢=也思。学位论文作者签名：五冷·"日期州【9年6月恤学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大

3、学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年’函学位论文作者签名：互冬签字日期叩l忤6月彬日导师签名：即插轧签字日期扣l妒年‘月水／臼万方数据东北大学硕士学位论文摘要原模图LDPC码的准循环扩展算法研究摘要低密度奇偶校验(LowDensityParityCheek，LDPC)码性能逼近香农容限并具有较低的译码复杂度，为此受到越来越多的关注。在此基础上，美国喷气推进(JetPropulsionLaboratory，JPT)实验室提出了原模图LDP

4、C码，此种编码技术因具有编译码复杂度低和误码性能良好等特点，而成为一类重要的LDPC码，并已成为卫星数字电视传输标准(DigitalVideoBroadcasting-Satellite2DVB—S2)以及CCSDS(ConsultativeCommitteeforSpaceDataSystems，CCSDS)深空通信等通信标准中的信道编码方案。众所周知原模图准循环扩展算法(简称为PQCE算法)不仅影响构造原模图LDPC码的误码性能，而且还决定着原模图LDPC码的编译码器的硬件实现复杂度，但PQCE算法中仍有许多问题有待于研究，所

5、以研究PQCE算法具有重要意义。本文的主要工作如下：(1)介绍了原模图LDPC码的研究背景、意义和研究现状，然后阐述了其基本理论、编译码方法、以及PEXIT(ProtographEXIT，PEXIT)图。(2)针对利用现有PQCE算法构造的校验矩阵中存在大量短环和较慢收敛速度问题，提出了PEG．PH—PQCE算法。该算法首先利用PEG(ProgressiveEdgeGrowth，PEG)去重边扩展算法获得基矩阵完成原模图的第一步扩展；然后利用PH准循环扩展算法完成第二步扩展，即通过PEG准循环扩展算法得到初始指数矩阵，之后利用登山

6、(HillClimbing，HC)算法优化初始指数矩阵，最终获得性能较好的校验矩阵。仿真实验表明该算法构造的校验矩阵中短环数量少、算法收敛速度快。(3)针对利用现有PQCE算法构造的原模图LDPC码环之间的连通度较低问题，提出了PE．IPEG-PQCE算法。该算法首先通过PEG去重边扩展算法获得初始基矩阵和边交换操作优化初始基矩阵中的环分布，完成原模图的第一步扩展；然后引入ACE和短环数量作为标准扩展树图，给出了IPEG准循环扩展算法，利用此算法完成第二步扩展，并能够获得到连通度较高的校验矩阵。仿真实验表明所提算法不仅能够有效地增

7、大环之间的连通度而且能够减少短环数，从而提高了原模图LDPC码的误码性能。关键词：原模图LDPC码；准循环扩展；短环；连通度一II—万方数据东北大学硕士学位论文AbstractResearchonQuasi-cyclicAbs仃actLowDensityParityCheck(LDPC)codeshaveachievedperformanceclosetothechannelcapacitywithlowdecodingcomplexity,SOmoreandmoreattentionispaidtotheminrecentyea

8、rs．ProtographLDPCcodesproposedbyJetPropulsionLaboratorywhichhavebetterperformance，suchaslowcodingcomplexity,fastencodingandd