基于泰勒级数近似的LDPC译码算法研究及FPGA实现

来源 :烟台大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhangkun289
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
低密度奇偶校验码(Low Density Parity Check Code,LDPC)是误码性能逼近香农极限的线性分组码,它能够通过完全的并行译码结构来降低译码延时,一直以来引起极大的关注。近年来得益于LDPC码的编码算法和译码算法的不断改进与完善,该码被广泛应用于在深空、水下、移动通信等领域。  LDPC码所采用的经典译码算法是建立在无四环的Tanner图上置信传播(Belief Propagation,BP)译码算法。BP译码算法在译码过程中使用大量的加法、乘法运算,其中的乘法运算会大大增加译码的计算量,这在一定程度上增加了硬件实现的难度。所以,本文致力于将研究的重点放在简化LDPC码的译码算法上,以利于其FPGA实现,这为LDPC码的硬件实现提供了更为广阔的应用空间。  在本篇论文的构思中,主要对以下几个方面作了深入研究:  1.介绍了LDPC码的概念及原理,对通常使用的LDPC编码算法、译码算法进行理论说明与实验仿真,着重分析小环对LDPC码性能所产生的影响。  2.本文在目前广泛使用的Log-SPA译码算法的基础上提出采用一种基于泰勒级数分段线性近似的方法来对该算法做进一步的简化处理,该算法是将Log-SPA译码算法中复杂度比较高的雅克比修正项采用泰勒级数进行分段线性近似,在译码复杂度一定的前提下,提高了译码精度。为了有效的降低译码复杂度,在进行分段线性近似时,对于分段的段数也进行了探讨。同时,将简化后的译码算法与目前广泛使用的译码算法在译码性能上进行了分析。  3.在FPGA平台上对已简化的Log-SPA译码算法进行译码器设计,译码器的结构是部分并行结构。使用verilog语言对各个模块的编写,深入研究译码过程中的校验节点处理、变量节点处理及译码结果,最后使用QuartusII14.1和Modelsim-Altera10.3仿真工具进行综合验证,通过仿真结果及计算出的资源消耗对译码器做了一个整体的分析。  4.总结此次研究成果,指出论文研究工作中的不足之处,简要阐述未来的研究方向。
其他文献
学位
空中的无线电频谱越来越拥挤,频率的资源性影响日益彰显。为在单位频带内高速传输信息,就要尽可能提高频谱利用率。扩展的二元相移键控(EBPSK,Extended Binary Phase Shift Keyi
进入二十一世纪,移动通信发展迅速,特别是近几年移动通信技术的发展势如破竹。协作通信作为一种多天线扩展技术是一个崭新的研究热点领域,它不仅能够避免增设基站带来的巨大
巨大的开放型网络,在给人们带来需要信息的同时,一部分有害信息也乘虚而入。由于互联网所具有的开放性,其上传播的内容不能像传统媒体那样由专门的机构审核后再发布,且其内容
期刊
期刊
期刊
信息技术的高速发展使人们实现了对信息的海量存储、高速传输和快速处理。但是,与它们不协调的是信息的采集和获取方法在技术上未取得实质突破,对新信息的获取却仍未达到自动化
期刊
当今时代已经变成了全球信息化时代,网络在人们生活中如影随形。随着多媒体技术的不断发展,多媒体业务也随着人们的需求不断增加,用户在追求高速率、大容量网络的道路上持之