LDPC码BP译码算法研究

卯卒明第期电子解试柑码译码算法研究冯小晶,周围重庆邮电大学移动通信重点实验室重庆孙摘要本文研究了码的译码。深人研究了概率域算法和算法。通过计算机仿真,比较了不同码长和不同迭代次数对译码性能的影响。通过计算机仿真得到在译码过程中,码的码字越长,构造的校验矩阵中短周期就越短,性能提高就越为明显。同时得到在译码过程中,迭代次数越多,各节点获得的信息的准确性就越高,性能提高就越为明显。关键词译码算法一脸少理,口功昭咭初衍。,以,哪咭俩,一即,切,一,一引言文献和提出两种码的译码方法,一种称为译码,一种是概率译码。译码是码的迭代的硬判决译码,如果发生错误,校验方程不满足,根据信息接收信息和有关规则,改变一些比特的值或,然后判断是否满足校验方程或达到最大迭代次数。译码操作简单,硬件很容易实现,但性能要差于软判决的概率译码。的软判决的概率译码可以看作是图上的置信传播算法即,。本文将讨论概率域的算法和跳算法。码低密度奇偶校验码肠几找粤,勺套是一类可以用非常稀疏的校验矩阵一或二分图来描述的线性分组纠错码,由于年首次提出。证明码的最小汉明距离随着码长的增加而线性增加,并且进行后验概率迭代译码时具有随码字长度增加而比特错误概率降低的特征,是一种渐进好码。年,和从现代编码理论观点出发,证明利用迭代译码算法的码具有逼近香农限的性能。译码算法建立在图上的码,其译码的每次迭代包括两步校验节点的处理和变量节点的处理。在每次迭代中,所有校验节点从其相邻的变量节点处接收消息,处理后,再传回到相邻的变量节点然后所有的变量节点进行同样的过程。最后变量节点收集所有可以利用的消息进行判决。在码的译码过程中,每一个校验或变量节点可以看作是一个处理器,所有校验或变量节点的处理可以同时进行,因此利用并行结构可以构造高速码的译码器。根据消息的表示形式,译码可以分为概率算法和算法。概率算法的消息是用概率形式表示,是算法的通用形式,可以适用非二进制的码的译码。对二进制码,消息可以表示为对数似然比形式,相应的译码算法称为译码。概率算法设调制后每一个码字。二。,。映射为传输序列二,。,通过信道传输后,接收到的序列为二,。根据译码得到译码序列为之。译码步骤如下为表示方便,消息符号中的上标表示迭代次数初始化计算信道传递给变量节点的初始概率尸,、一,。然后对每一个变量节点和与其相邻的校验节点,设定变量节点传向校验节点的初始消息为。,、。,二川迭代处理校验节点消息处理对所有的校验节点了和与其相邻的变量节点计算第次迭代时,计算第了个效验节点传向第个变量节点的消息弓,“马一“一”弓,一弓,一。只,。一,变量节点消息处理对所有的变量节点和与其相邻的校验节点了。,计算第个变量节点传向第了个校验节点凡,醉。弓,二,醉。弓,川息四咬勺消的式中。,是校正因子,使。,、,译码判决对所有变量节点计算硬判决消息“,二长,醉碟,、“,二凡,醉嵘,式中凡是校正因子,使得。,、,。若。,、,则丢、二,否则丢、。停止。若质丁二或者达到最大迭代次数,则结束运算,否则从继续迭代。如果矩阵中不包括循环,则迭代次数趋于无穷时,和收敛于的后验概率对于好的码,算法可以检测不正确的码字。算法如果概率消息用似然比表示,则得到几算法,乘法运算变为加法。译码步骤总结如下初始化计算信道传递给变量节点的初始概率似然比消息尸,二,。然后对每一个变量节盔点和与其相邻的校验节点了,设定变量节点传向校验节点的初始消息。二迭代处理息的叠加,破坏了独立性假设,影响了译码准确性。因此对于码来说,码字越长、构造的校验矩阵中短周期越少,其性能优越性就越为明显。校验节点消息处理对所有的校验节点和与其相邻的变量节点,第次迭代时,计算第了个校验节点传向第个变量节点的消息“,“一”。,“。凡“,一,“一,、凡变量节点消息处理对所有的变量节点和与其相邻的校验节点,第次迭代时,计算第个变量节点传向第个校验节点的消息一一刊卜屹卜一二图不同码长情况下译码性能匡鑫固乙、二“,气译码判决对所有变量节点计算硬判决消息“,、二“,、。叹若乙“,。,停止若成算,否则从即,则丢,否则丢二或者达到最大迭代次数,则结束运继续迭代。图不同迭代次数下译码性能性能分析采用计算机仿真的方法,对加性高斯白噪声信道下的算法的性能进行了仿真结果见图和图。仿真实验基于调制方式。从图可以看出动码的码字越长,性能提高越为明显。之所以出现这种现象,是因为对于功码来说,码字越长,构造出的码校验矩阵中存在的短周期小环就越少。而算法的推导是基于无环的因子图,当有环存在时,某一节点发出的信息经过一个环长传递被传回本身,造成自身信从图可以看出,译码过程中,迭代次数越多,性能就越高,因子图中的各节点获得的信息的准确性就越高,译码的准确性就越高,误码率就越低。结论本文研究了码的概率译码和译码,比较了不同码长和不同迭代次数情况对译码性能的影响。通过仿真得出,码长越长,迭代次数越多,译码性能优越性越为明显。下转第页甲丢不翔明式闪恩飞刁了勺仁厂本系统将数据传输和供电链路结合起来,精简了系统结构,降低了成本采用脉冲编码方式,易于数据的编码、解码和数据的接收,数据最终通过犯串行口上传到计算机内作相关的处理。根据确定的系统传输方案设计出调制和解调电路,可实现井下数据较为理想高速传输,且电路实现简单、可靠性高。【,黔党瑞荣,赵峰基于瞬变电磁法的多层管柱检测技术研究无损探伤,求是科技系列单片机程序设计完全手册北京人民邮电出版社,任作新提高对增量编码器读数的准确性自动化仪表,作者简介参考文献刘国权等一种单芯电缆高速数据传输方案西安石油大学学报,任晓荣,姚红凯脉冲信号单芯电缆传输技术和性能分析电子工程师,方一鸣等增量式脉冲编码器在绝对位置测量中的应用自动化仪表,一王毓银数字电路逻辑设计脉冲与数字电路【北京高等教育出版社,巧一李学海单片机原理北京北京航天航空大学出版社,安刚奇,一,男,研究生。主要研究瞬变电磁法检测套管质量的课题。一肌勺门,勺才、厂党瑞荣,一,男,教授、博士生导主要从事测试技术领域的科研与教学,内厂上接第页参考文献即一面一,“一一一”,一作者简介飞,内