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中国科学技术大学
硕士学位论文
QC-LDPC码的编码构造
姓名：孙书琪
申请学位级别：硕士
专业：通信与信息系统
指导教师：周武D
座机电话号码
中国科学技术大学硕士论文
低密度奇偶校验 Low．Density
编码技术，它具有逼近香农限的纠错性能。准循环低密度奇偶校验码 Quasi。
Low―Density
的校验矩阵具有准循环形式，这种结构特征决定了其较低的编解码复杂度。
QC．LDPC码的主要构造方法包括有限几何法，均衡不完全区组设计法和三
维立方体网格图法：其中，三维立方体网格图法作为一种特殊的均衡不完全区
环分布是影响码字性能的重要因素。QC．LDPC码的生成矩阵也具有准循环形
式，这决定了它可以利用移位寄存器进行编码。双对角线结构的QC．LDPC码
可以由校验矩阵直接生成码字，因此能实现简单快速编码。
自适应调制编码要求可变码长、码率的QC．LDPC码，这也是本文的重点
研究内容。通过分析QC．LDPC码校验矩阵中的环，作者推导了一个定理和一
个推论，并基于此设计了两种Qc．LDPC码的压缩构造算法，包括递推压缩算
法和单步压缩算法，这两种方法可以生成码长连续变化、码率可选的码字。为
了使双对角线结构的QC-LDPC码能够实现码率灵活变化，作者对一穿刺算法
进行了改进，改进后的算法实时性更高、运算复杂度更低且性能损失很小。除
了压缩算法和穿刺算法以外，作者讲述了一种行合并算法，该方法在实现码率
变化的同时保持码长不变。
LDPC码的应用领域主要包括现代
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LDPC编译码LDPC码是一种线性分组奇偶校验码，它采用基于因子图的置信传播(Belief Propagation，BP)迭代译码算法进行译码。其性能接近Turbo码，不规则LDPC码甚至超过Turbo码性能。Turbo码因为采用打孔方式调整码率，可能会产生低重量码字，导致在高信噪比时误码率性能曲线趋于平坦[4]。而LDPC码的码字间距离会随码长增大而增加，使其译码错误均可被检测，这个特点有实用价值，如在ARQ体制下可实现无误传输。LDPC码的校验矩阵H是一个稀疏矩阵。对GF(2)而言，H的行和列中‘1’的个数分别表示各信息比特和校验比特的次分布度。其中“行次”表示参与每个检验方程的信息比特数；“列次”表示每个信息比特参与检验的次数。 “列次”越大，LDPC码的性能可以任意接近香农限。但是如果“列次”太大，会导致译码时“圈”的数目急剧增加，从而严重恶化译码性能，一般“列次”大于2。此外，“列次”对H的每列相等时，称为规则LDPC码，否则为不规则LDPC码。不规则LDPC码比规则LDPC码具有更好的性能。假设LDPC码的次分布对为(,)iiρλ，则LDPC的码率[5]：
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. .All Rights Reserved 粤ICP备号摘要：本文设计了一种符合手机电视T-MMB标准的信道译码解决方案，并进行了MATLAB仿真和FPGA的实现。同时针对部分并行结构的准循环低密度校验(QC-LDPC)码译码器，提出了基于块RAM的高效存储方法。
摘要 根据不同中继节点建立的通信信道衰落特性的不同，利用中继节点可增强无线信道空间分集，提高整个链路的传输性能。纠错码的使用可更有效地提高信道传输效率的特点。史中介绍了基于LDPC码的多中继HARQ系统模型，在
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非规则LDPC码译码改进算法及其DSP实现,为了降低非规则低密度奇偶校验(low-densityparity-check,LDPC)码译码算法的复杂度，提出一种适合数字信号处理嚣(digital signal processor，DSP)实现的低运算复杂度、低误码平台译码的改进算法。该算法校验节点的运算
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上世纪60年代初，香农的学生Gallager在他的博士毕业论文中首次提出了LDPC码的概念和完整的译码方法，但是直到上世纪末期，随着LDPC码译码理论的进步和计算机技术的发展，LDPC码才以其优良的误码性能和良好的可实现性成为人们研究的焦点。针对QC类LDPC码进行研究的时候，注意到很多码的循环子矩阵中不只有一组1，这就产生了水平运算后判断运算结果属于哪个存储模块的问题；另外，由于校验矩阵中每个循环子矩阵的列初始位置都是不同的，而且通常LDPC码的校验矩阵的循环子矩阵的数目都是非常庞大的，因此如果通过程序
摘要：参照IEEE 802．16e标准中的准循环LDPC码校验矩阵结构，设计了一种新的校验矩阵，并将其应用于OFDM系统中。同时，将该设计方案与RS和卷积编码级联方案进行比较，仿真显示，该方案与级联编码方案有几乎相同的编码
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1962年Gallager提出低密度校验(Low DensityParity Check，LDPC)码，后来Tanner对它进行了很有价值的补充，直到1995年又被Mackey重新提出。如果采用和积迭代译码算法，LDPC码具有非常接近香农限的性能。如果在LDPC码的
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摘要：简要介绍了一种具有Z型结构的扩展式RC-LDPC码校验矩阵的构造方法，针对构造中会出现4环的情况，提出了一种消除4环的方法，并基于非规则LDPC码中信息节点不同度分布对性能产生不同影响的特点，提出了一种改进的
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摘要 根据IEEE802．16e标准中对LDPC码的定义，利用FPGA对编码器进行了实现。所采用的算法使用了线性复杂度编码，降低了逻辑资源占用量，并提高了编码速度。关键词 IEEE 802．16e标准；低密度奇偶校验码；编码器
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摘要：LDPC码是众所周知的优秀信道编码，性能接近香农信道容量的极限。讨论了在无线传感器网络中LDPC码的设计和实际应用，并提供了解决方案，以降低解码复杂度，节省内存占用量，提高了系统的误码率性能。结果表明，
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摘要：根据CMMB中LDPC码校验矩阵的结构特点，提出了一种部分并行译码结构的实现方法，并在XILINX的VirtexIV的XC4VLX80型FPGA上实现了这种结构。该设计充分利用了LDPC校验矩阵的规律，采用了一种适当的硬件结构和独特
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摘 要：低密度奇偶校验码（LDPC）是目前最有效的差错控制手段之一，而其中准循环LDPC 码（QC-LDPC）应用最为广泛。提出了一种通用的多码率QC-LDPC 译码器设计方法，并在FPGA 上完成了实现和测试。测试结果表明，该多
针对低密度奇偶校验码(简称LDPC码)的直接编码运算量较大、复杂度高，根据RicIlarclson和Urbanke(RU)建议的编码方案，介绍一种适于在FPGA上实现，利用有效校验矩阵来降低编码复杂度的LDPC编码方案，给出了编码器设计实现的原理和编码器的结构和基本组成。在QuartusⅡ7．2软件平台上采用基于FPGA的VHDL语言实现了有效的编码过程。结果表明：此方案在保证高效可靠传输的同时降低了实现的复杂度。这种编码方案可灵活应用于不同的校验矩阵H，码长和码率的系统中。
1962年Gallager提出低密度校验(Low DensityParity Check，LDPC)码，后来Tanner对它进行了很有价值的补充，直到1995年又被Mackey重新提出。如果采用和积迭代译码算法，LDPC码具有非常接近香农限的性能。如果在LDPC码的
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针对我国数字电视地面广播标准(DTMB标准)中多码率LDPC码与多符号映射方式相配合的特点，使用Veril-og硬件描述语言设计一种LDPC编码器。该编码器不仅同时支持三种码率LDPC码，而且可以依照标准中采用的五种不同的符号映射方式，选择最佳的码流输出格式，提高了编码器的通用性。最后在Xilinx的XC4VSX35 FPGA芯片上实现该编码器，其测试结果表明该编码器完全可以应用在DTMB发射机中。
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　　据媒体报道，在6月21日召开的手机电视/移动多媒体国家标准审查会议上，由北京新岸线公司研发的T-MMB系统通过审定，确定为手机电视/移动多媒体国家标准的技术方案，并即将正式颁布为中华人民共和国手机电视/移动多媒体国家标准。
　　此后，有媒体报道了国标竞争方对T-MMB系统的质疑。新岸线随后对质疑予以反驳，一时间关于T-MMB系统的技术优劣酿起争论。
　　带着此等疑问，记者采访了参与此次手机电视／移动多媒体国家标准评审的两位无线通信领域的专家及相关业内人士。
　　原信息产业部通信科技委
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