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自从存储硬盘发明以来,人们进入了研究磁记录技术的时代。1971年,Kobayashi首次提出磁通量的跳变响应波形和一些特定的部分响应系统波形是相似的,继而提出用部分响应(PR)方法,把磁记录信道(MRC)描述成码间干扰(ISI)已知的PR形式。这样,在搭建磁记录系统模型时就可以把MRC信道均衡为码间干扰已知的部分响应信道。
随着磁盘密度的提高,需要高效纠错码来保证信息的可靠传输。近十年来,人们对LDPC码的研究更加深入。在AWGN信道下,良好设计的LDPC码可以表现出接近于香农限的性能。LDPC码已被证明适用于光通信领域,OFDM系统,光存储和WiMax等。但是一般随机或伪随机的LDPC码硬件实现比较困难,QC-LDPC码可以解决这一问题。QC-LDPC码是LDPC码的一类重要子类,它采用多个循环子矩阵来构造奇偶校验矩阵,使其具有准循环结构的特点,也具有一般随机码的优点,所以QC-LDPC码也可以在磁记录领域进行研究。
本文首先基于有限几何在GF(2)域上构造了一系列欧氏(EG)循环矩阵,然后通过选取适当的循环矩阵进行行列分解,设计构造了多个不同码率的QC-LDPC码。研究了数学模型模拟磁记录信道的方法,完成了磁记录系统中的部分响应信道的建模,搭建了完整的磁记录系统的模型。在该磁记录系统中,信道采用了PR波形模拟信道,完成了PR4,EPR4信道的搭建。在接收端采用TURBO迭代译码框架,迭代传递了检测译码器和BP算法译码器之间的外信息,进行迭代译码。仿真结果表明:基于欧氏几何构造的QC-LDPC码与相近参数的随机LDPC码在EPR4和PR4信道下的性能相近。QC-LDPC的误比特曲线在达到10-6时没有出现错误地板,表现出良好的纠错性能。根据论文研究,纠错能力良好、易于硬件实现的QC-LDPC码,为磁记录领域中可选编码的研究应用,提供了一定参考。