基于LDPC码的联合信源信道译码算法研究及其应用

《基于LDPC码的联合信源信道译码算法研究及其应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要摘要低密度奇偶校验码(Low-Densit)，P撕ty．Checkcodes，LDPC码)是由Gallager在1962年提出的一种基于稀疏校验矩阵的线性分组纠错码，因其具有逼近香农限的优秀性能，而成为了当前信道编码领域最受瞩目的热点之一。信源信道联合编译码是由M．C．Elience于1977年首先提出来，被用于提高通信系统的整体优化，取得了预期效果。本文采用理论分析和计算机仿真相结合的方法，对基于LDPC码的联合信源信道译码算法及其在数字水印系统中的应用展开研究。论文主要工作包括：(1)系统地论述了LDPC码的基本原理，LDPC码的结构和校验矩阵的构造方法。详细分

2、析了LDPC码的编译码原理和影响LDPC码性能的几个因素，在此基础之上进行了LDPC码编译码器的结构设计。(2)研究了基于隐马尔可夫信源估计和LDPC码的联合信源信道译码算法。从隐马尔可夫信源估计算法入手，利用它与LDPC码进行联合译码，对该联合译码算法进行了改进，并对信源模型的阶数进行了更新，对各种译码算法的性能进行了全面的仿真分析。，(3)将基于LDPC码的联合译码算法应用到数字图像水印系统。在该系统中先对数字水印进行LDPC纠错编码，然后在DCT域将编码后的序列嵌入到原始图像中，提取水印时，用隐马尔可夫模型来描述水印图像，利用信源信道联合迭代译码算法进行提取，从而

3、降低了水印在传输过程中的误码率。‘AWGN信道的仿真结果表明，采用联合的信源信道译码算法能够改善LDPC码的译码性能。将此联合算法应用到图像数字水印系统中，可以提高水印传输的可靠性，增强水印的抗攻击能力。关键词：LDPC码；置信传播算法；隐马尔可夫模型；信源信道联合译码；数字水印AbstractLow·DensityParity-Checkcode，innDduCedbyGallagerin1962，isoneoflinearblocke仃or．correctingcodesbaSedont11eSparSep撕够一checkmatrixanditspe疵-珏nance

4、isclosetOShaIlllonlimit．DuetosuchgoodperfomaIlce，LDPChaSbecomemoreaIldmoreaC缸．actiVeinchannelencodingfield．Jointsource·channelencodinganddecodingwasfirstlyintroducedbyMcEliencein1977andthenusedi110ptimizillgconlIllullicationsystem．Int王lisp印er’wefocusonjointsource—channeldecodmgalgoritIml

5、sbaSedonLDPCcodesarldt11eirapplicationstodigitalwate撇砌(systems．nlemajnworkisaSfollowS：(1)TllispapergiVesasystematicinVeStigationofLDPCcodes．FirStly，howt0constmctnleLDPCcheckmatrixismtroduced；andnlentheenCodingaIlddecodingtlleo巧ofLDPCcodesisdes嘶bledindetailed．Besides，severalfactorsinnueIl

6、c吨LDPCcodesaregiven．Onnlebasis，t11eencoderanddecoderofLDPCaredesigned．(2)R．esearchonjointsou】伦e-ch锄eldecodingbasedonHiddenM破oVSourceModel锄dLDPCcodes．Staning谢tllre-estimatedalgorithmofHiddenMarkoVModel，廿lisp印erdescribesmejointdecodingaJgorithm，t11eimpr0VedalgoritllmaIldtlle甜gorimm州mchange

7、dstepsofsource，aIsogiVestheshulationresultsofeachalgoritllIll．(3)Thejointsource—channeldecodingalgorithmbasedonLDPCisappliedt0digitalwatemIarksystem．mthesystem，me、Vate肌arkisfirstlycoded，andtllenembeddedintotlleDCTfieldofthe硫age．IIl也edecoder，也ewatenn酞caIlbedesc曲ledasHidden