LDPC码置信传播译码算法改进与性能分析

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1、硕士学位论文ＩＩ參ＬＤＰＣ码置信传播译码算法改进与性能分析作者姓名侯晓庚学校导师姓名、职称孙蓉副教授企业导师姓名、职称刘巧艳高工由请举位类别工程硕士学校代码10701学号1501120473分类号TN911.22密级公开西安电子科技大学硕士学位论文LDPC码置信传播译码算法改进与性能分析作者姓名：侯晓庚领域：电子与通信工程学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：孙蓉副教授企业导师姓名、职称：刘巧艳高工学院：通信工程学院提交日期：2018年6月ImprovementandAnalysisof

2、BeliefPropagationDecodingAlgorithmsforLDPCCodesAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectronicsandCommunicationsEngineeringByHouXiaogengSupervisor:SunRongTitle:AssociateProfessorSupervisor:LiuQiaoyanTitle:S

3、eniorEngineerJune2018西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研宄成果，。尽我所知除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研宄成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意９一学位论文若有不实之处，本人承担切法律责任

4、。別、“＞’本人签名：：ＨＰ、曰期西安电子科技大学关于论文使用授权的说明＿本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阋、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研宄成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学，：本人签名：导师签名＿Ｉ：邱乂日期：日期，摘要摘要随着

5、人们对高速数字传输需求的日益增长，LDPC码以其接近香农限的性能在卫星数字化视频广播第二代（DVB-S2）、IEEE802.11n、IEEE802.16e和5G等通信标准中以及嫦娥二号卫星通信系统中得到了广泛应用，其置信传播译码算法也因此受到了极大关注。研究置信传播算法的目的是降低该算法的复杂度、提高译码性能，从而更好地适应实际应用需求。首先，本论文对LDPC码的相关概念、构造算法以及编码算法进行了简单介绍。其次，本论文对置信传播算法进行了研究。具体来说，详细讨论了对数域和积算法（LLR-SPA）、最小和算法（MSA）

6、、归一化最小和算法（NormalizedMSA）、偏置最小和算法（OffsetMSA）和自修正最小和算法（SC-MSA）。同时，还讨论了基于自修正方法改进的自修正和积算法（SC-LLR-SPA）和归一化自修正最小和算法（NormalizedSC-MSA）。随后，利用IEEE802.16e标准下的校验矩阵对算法进行了仿真与性能分析。结果表明，基于自修正改进的SC-LLR-SPA和NormalizedSC-MSA的收敛性与改进前基本一致，而且在几乎不增加复杂度和译码时延的情况下，表现出了较好的译码性能和较低的错误平层。再次

7、，本论文对基于调度策略的置信传播算法进行了研究。具体来说，详细讨论了基于串行调度策略的分层置信传播算法（LBP）和洗牌置信传播算法（SBP）和基于动态调度策略的残余度置信传播算法（RBP）、基于校验节点的残余度置信传播算法（NW-RBP）、基于变量节点的残余度置信传播算法（VC-RBP）、基于变量节点的通知式残余度置信传播算法（IVC-RBP）和懒人策略残余度置信传播算法（Lazy-RBP）共七种算法。接着，利用IEEE802.16e标准和CCSDS标准下的校验矩阵分别对算法进行了仿真与性能分析。结果表明，基于动态调度

8、策略的置信传播算法相比于泛洪和串行调度，具有更好的收敛性和译码性能，但得到这样优异的性能是以较高的复杂度和时延为代价的。最后，基于上述译码算法，结合调度策略中的优缺点提出了一种基于可靠度分级策略的置信传播算法（RBL-BP）。算法引入了初始信道信息的绝对值（ABS-LLR-CH）作为可靠度度量，并通过定义步进长度和选择门限值对节点