發(fā)布時間：2020-04-17 10:05

【摘要】：低密度校驗(Low-Density Parity-Check,LDPC)碼具有靈活的結構、較低的譯碼復雜度和逼近香農極限的良好性能,目前已受到研究工作者的廣泛關注。LDPC碼線性規(guī)劃(Linear Programming,LP)譯碼算法具有最大似然認證特性,但其不足是譯碼復雜度高。Barman等基于交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers,ADMM)提出了一種LDPC碼的迭代LP譯碼算法,該算法能夠有效降低LDPC碼LP譯碼復雜度,但其低信噪比區(qū)域的譯碼性能弱于置信傳播(Belief Propagation,BP)譯碼算法。為了解決此問題,Liu等通過向LP譯碼模型的目標函數引入懲罰項設計了一種ADMM懲罰譯碼算法,該算法能夠增加偽碼字的代價。為了加快譯碼速度和提高譯碼性能,本文對LDPC碼的ADMM譯碼算法進行了深入的研究,主要研究成果概括如下:1.為了改善LDPC碼ADMM懲罰譯碼性能,通過增大罰函數中x(28)0和x(28)1附近點的斜率,設計了ADMM懲罰譯碼算法的兩種改進型罰函數。這兩種改進型罰函數可以快速懲罰偽碼字而提高譯碼速度。與現有罰函數相比較,采用改進型罰函數的ADMM懲罰譯碼算法能夠取得更好的譯碼性能和更快的譯碼速度。2.為了能夠進一步提高ADMM懲罰譯碼速度,通過減少歐幾里德投影的次數,分別利用水平分層調度與垂直分層調度策略,設計了兩種基于改進型罰函數的分層調度ADMM懲罰譯碼算法。與現有ADMM懲罰譯碼算法相比較,所設計的兩種譯碼算法取得了較好的譯碼性能和較少的譯碼平均迭代次數。3.為了減少LDPC碼譯碼的平均迭代次數,通過深入分析LDPC碼ADMM懲罰譯碼中碼字所滿足的校驗約束個數的變化規(guī)律,提出了ADMM懲罰譯碼的一種早停止方法。在譯碼的早期階段,該早停止方法能夠檢測出錯誤碼字而后停止迭代,這將省去一些不必要的迭代次數。與現有ADMM懲罰譯碼的兩種停止方法相比較,所提出的早停止方法可以在幾乎未損失譯碼性能的同時降低了低信噪比區(qū)域的譯碼平均迭代次數。4.通過跟蹤ADMM懲罰譯碼每兩次迭代中碼字的硬判決信息變化率,設計了一種有效的早停止方法來提高LDPC碼ADMM懲罰譯碼的收斂速度。仿真實驗表明該早停止方法能夠在低信噪比區(qū)域顯著降低ADMM懲罰譯碼的平均迭代次數,且?guī)缀鯖]有譯碼性能損失。
【圖文】：

碼的生成矩陣為01231 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 ggGgg0 1)對應的碼字為2 3 0 g 1 g0 0 0)+(0 1 1 0 1 0 0 1 0 1)(n , k )線性分組碼C 中碼字的有，盡量互相之間不交錯出現，，具為一個(n , k )線性分組碼的系統(tǒng)結

擇矩陣jT對應于校驗矩陣的每一行 0 向量，jz為全 0.5 向量I do( ) ( )[0,1]( )1 1 1( )vi ij j ij iid Nz λ J do/j j x λ ( )djjΡPw 更( ) j j T x z k kj j x z 和1maxk kj j j z z ，或達到最大迭代次數驗LDPC 碼 ADMM 譯碼算法中十分重要的參數，能夠直
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN911.22

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本文編號：2630746