毕业开题答辩PPT

1、 毕业设计开题答辩毕设课题：多进制LDPC编译码 算法研究导 师：答辩学生： LDPC码的国内外研究现状 多进制LDPC码的构造算法 多进制LDPC码的译码算法 现存问题与预期研究成果 内容提要v LDPC码简国内外研究现状 LDPC码是是迄今为止实验中最为接近Shannon极限的信道编码。 中，选用分组Turbo码卷积Turbo码等纠错能力很强但译码延时较大的信道码作为上行链路数据编码方案；使用 作为下行链路数据编码方案。在4G移动通信信道编码低复杂度、低延时的LDPC码目前针对LDPC码的研究主要集中在以下几个方面： 非规则LDPC码校验矩阵的度优化 LDPC码校验矩阵的构造 迭代译码性能

2、分析 译码算法的优化v LDPC码国内外研究现状 码的构造方式直接影响码的纠错性能，而LDPC码的构造则由其 方式决定。目前多进制LDPC码构造大部分是基于二进制LDPC码构造来进行研究。v 多进制LDPC码的构造算法校验矩阵的构造v 多进制LDPC码的构造算法准循环扩展(QCE)PEG填充多进制构造v 多进制LDPC码的构造算法 该算法将构造过程分解，结合准循环扩展技术和渐进边增长构造方法的优点，既能满足对度分布的需要，又保证了平均围长尽可能大的要求，其环结构交叠较少，提高了LDPC编码的速度和性能。且编码将可用一组移位寄存器实现，编码复杂度比随机构造低很多。同时有利于提高译码性能。将算法拓

3、展到多进制域后纠错能力进一步提高。v 多进制LDPC码的译码算法改进EMS算法思路 EMS译码算法中,每次迭代都需要每一个符号参与运算，随着迭代次数的增加,译码效率会越来越低。 改进EMS算法中用每个变量节点的非法校验值结合变量节点的最大伪后验概率来判断变量节点的可靠性,通过判断准则让一部分节点提前终止迭代,减少迭代过程中不必要的校验节点和变量节点的更新,从而降低复杂度,提高译码效率。LLR-FFT-BP译码算法思路 多进制BP算法中每个校验节点的更新复杂度都与q成指数关系，当q值很大时，整个译码过程所完成的计算量很大。 基于快速傅里叶变(FFT)BP算法复杂度减小为O(qlogq),虽然一定

4、程度降低了复杂度，但算法中乘法次数仍然很多，不利于硬件实现； 引入到对数域设计后，乘法完全被加法取代，可以进一步提高算法的可行性。v 多进制LDPC码的译码算法改进EMS算法步骤初始化计算变量节点的非法校验值校验节点更新变量节点更新更新伪后验概率计算接收到的变量节点k的后验概率提供的可靠性信息7.记录下次迭代过程中不需要更新的变量点k。8.进行判决。 若结果符合校验条件或者迭代次数到达预设的迭代次数,则译码迭代,步骤8结果作为译码输出;否则转步骤2继续迭代。()()Pr(0 |,:() )kxtmnmiinkmiiNmiNmnrhxxtxkN mnq步骤3中含有大量的乘法运算v 多进制LDPC

5、码的译码算法()()(0)knxtmnmiimixti N miN mnrh xq上式可以改写为：121(1) 12(1) 2(2)(1)(2)(1), :, :,:Pr()Pr()mnnntttmnm nm nm nm na b abHts t sHtad tdHtbrs qd q 通过定义部分和上式可以改写为：tmnr 可以表示为对 做卷积，因此可以通过FFT变换将卷积形式转化为求积形式。首先对信息序列进行转置，然后利用蝶形图进行 FFT得到频域序列。则有：() )tmiqiN mn()ttmnmii N mnRQ最终得到 其中 代表反转置， 代表FFT逆变换。这样就完成了校验节点信息的更

6、新。11()ttmnmnrPfR1P1fv 多进制LDPC码的译码算法()ttmnmii N mnRQ 计算到这一步时注意到，运算中还包含大量乘法，因此在研究中引入对数域(log)运算，对数域可以将乘法运算转化为加法运算。这样一来就大量的减少了运算复杂度。 本研究中的译码算法可以概括为Log-FFT改进EMS多进制译码算法。算法以改进EMS译码为基础，加入FFT变化和对数域(Log)运算，目的是在误码率可接受范围内进一步降低译码算法的译码复杂度。 存在问题：构造方面对多进制LDPC码的构造模型需要进一步优化，多进制的编译码复杂度更大，需要从根本上构造出性能更好的结构化多进制校验矩阵。 在译码方面的运算量集中在校验节点的信息更新中，如何通过数学手段找到更简洁的计算步骤是本文要解决的重要问题。联系实际工程应用的需求，多多进行数学公式的演算和推导，反复进行复杂度的计算并进行计算机仿真，力求找到整体的最佳解决方案。 预期成果：完成多进制LDPC编译码的系统算法研究并对其性能进行分析。基于改进PEG算法的准循环扩展构造方法找出多进制LDPC码的最佳构造并对其进行编码。译码方面基于目前比较成熟的改进EMS译码算法和频域的傅立叶变换，将二者的优势结合找出复杂度低性