面向5G通信的LDPC码译码算法研究

《面向5G通信的LDPC码译码算法研究》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、硕士学位论文Ｉ團參面向５Ｇ通信的ＬＤＰＣ码译码算法研究ｆｇＢ作者姓名邓堤峡ｌ指导教师姓名、职称白宝明教授ｇ１申请学位类别工学硕士学校代码10701学号1501120003分类号TN911密级公开西安电子科技大学硕士学位论文面向5G通信的LDPC码译码算法研究作者姓名：邓堤峡一级学科：信息与通信工程二级学科：通信与信息系统学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：白宝明教授学院：通信工程学院提交日期：2018年4月StudyonLDPCDecodingAlgorithmsfor5

2、GCommunicationsAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinCommunicationsandInformationSystemsByDengDixiaSupervisor:BaiBaomingTitle:ProfessorApril2018摘要摘要随着人类社会对通信需求的日益增加，当前的通信系统已经不能满足其要求，而为此诞生的第五代通信系统(5-

3、thGeneration,5G)的研制工作正在如火如荼地进行。在未来不同的应用场景中，5G系统将选取不同的编码调制方案来满足各场景下的技术要求。基于上述研究背景，本文针对超高可靠低时延通信(UltraReliableandLowLatencyCommunications,uRLLC)场景研究译码时延短、译码性能优异的低密度奇偶校验(LowDensityParityCheck,LDPC)码译码算法。本文的主要研究内容及成果如下：第一，针对5GuRLLC场景，本文介绍了置信传播算法(BeliefPropa

4、gation,BP)级联列表纠删译码(ListErasureDecoding,LED)算法的两阶段译码算法——BP-LED算法。基于该BP-LED算法，本文通过采用对数似然比累加值作为LED算法的比特可靠度量，克服了在迭代译码过程中对数似然比波动现象造成的性能损失问题，提出了改进的BP-LED算法。该类算法在处理LDPC短码时性能更加优异且有逼近最大似然译码的性能，适用于5GuRLLC场景。第二，针对5GuRLLC场景的突发短数据包业务，本文将二元BP-LED算法扩展到多元LDPC(Non-Binar

5、yLDPC,NB-LDPC)短码上，提出了一种近似最大似然译码的NB-LDPC译码算法——多元BP-LED算法。相比于二元LDPC码，NB-LDPC码的纠突发错误能力更强，再加之二元LED算法级联在多元BP算法之后，进一步发挥了NB-LDPC码的纠错能力。而且该类算法在高信噪比阶段复杂度几乎与第一阶段算法复杂相同，由第二阶段算法带来的译码复杂度可以忽略不计。跟二元BP-LED算法类似，多元BP-LED算法同样适用于5GuRLLC场景。第三，针对5GuRLLC场景的连续大数据包业务，本文将多元BP-LE

6、D算法应用到多元空间耦合LDPC(SpatialCouplingLDPC，SC-LDPC)码上，提出了一种多元SC-LDPC码的滑窗译码(WindowedDecoding,WD)算法。相比于泛洪调度译码(Flooding-ScheduleDecoding，FSD)算法，WD算法的译码复杂度低且译码时延短，但其译码性能较差。本文将多元BP-LED算法应用于多元SC-LDPC码的滑窗译码策略中，利用多元BP-LED算法的优异译码性能弥补滑窗译码策略的不足，得到了译码时延短且译码性能较好的译码算法。该译码算

7、法通过选择合适的译码窗口大小可以实现译码时延短且译码复杂度低，同时译码性能也较好，适合用于5GuRLLC场景的连续大数据传输。关键词：5G，二元LDPC码，NB-LDPC码，SC-LDPC码，BP-LED算法，WDIABSTRACTABSTRACTAsthedemandforcommunicationinhumansocietyincreasing,thecurrentcommunicationsystemcannolongersatisfytherequirements,andthusthefift

8、hgenerationcommunicationsystem(5G)isbeingdeveloped.Inthedifferentfutureapplicationscenarios,the5Gsystemwilladoptthedifferentcodedmodulationschemestomeetthetechnicalrequirementsundervariousscenarios.Basedontheaboveresearchbackgrou