基于多目标符号与对抗错误传播的空间耦合LDPC码窗译码研究

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基于原模图构造的空间耦合LDPC(Spatially Coupled Low-Density Parity-Check,SC-LDPC)码校验矩阵对角带呈现非零项的特征,相比于全矩阵采用置信传播(Belief Propagation,BP),窗译码会带来更低的复杂度及时延,但译码性能随之降低,且窗译码的复杂度仍有较大的下降空间。首先,为降低SC-LDPC码窗译码复杂度,提出多目标符号窗译码。在每个窗口译码完成后增加目标符号输出的数量并提高窗口滑动的步长,该算法可以大幅降低复杂度。但目标符号输出数量较多时,译码性能损失严重,为此提出动态多目标符号窗译码。利用连续若干个窗译码输出是否满足奇偶校验来判断译码进程的状态,随后灵活地调动后续窗口输出目标符号的数量与窗口滑动的步长,仿真表明该算法可以在译码性能几乎不损失的条件下较大的降低复杂度。为使复杂度进一步降低,在动态多目标符号窗译码的基础上引入窗口迭代上限可调机制,提出基于迭代上限可调的动态多目标符号窗译码,仿真表明该算法可以进一步降低复杂度。其次,SC-LDPC码窗译码性能损失与错误传播存在关联。为对抗错误传播,提出动态调参和消息复用算法。动态调参算法在检测到先前连续若干个窗口均不满足奇偶校验时,增加后续窗口迭代上限或窗口尺寸,消息复用以先前窗口的外部对数似然比代替输出对数似然比作为目标符号相关信息传入后续窗口。仿真表明与传统窗译码相比,动态调参算法改善了译码性能,消息复用算法在降低误码率的同时,复杂度也得到了改善。此外,将消息复用与多目标符号、动态多目标符号窗译码融合,提出基于消息复用的SC-LDPC码窗译码优化算法,仿真表明与原算法相比,优化算法译码性能与复杂度均进一步得到了改善。
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