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低密度奇偶校验码(LowDensityParityCheckCodes,LDPC码)是一类由稀疏的校验矩阵定义的线性分组纠错码,是能够逼近Shannon限的渐近好码,其译码复杂度大大低于Turbo码,在长码时其性能甚至超过了Turbo码。由于LDPC码具有译码复杂度低、误码平底低等诸多优点,它在信息可靠传输中的良好应用前景已经引起学术界和IT业界的高度重视,成为当今信道编码领域最受瞩目的研究热点之一,其应用也已经被提到日程上。
随着社会的发展,人们对信息存储的需求急剧增加。以硬盘技术为代表的磁存储技术以其存储密度高、容量大、速度快以及低价格的优势在信息存储领域中占有举足轻重的位置。当硬盘的记录密度迅速增长的时候,传统的水平磁记录模式(Longitudinal Magnetic Recording)遇到了严重的障碍,受到超顺磁效应的限制,水平磁记录已经达到记录的极限值。垂直磁记录(Perpendicular Magnetic Recording)克服了水平磁记录的一些缺点,是一种适于高密度的记录方式,其极限记录密度比水平磁记录高几倍。最近几年,硬盘从水平记录方式向垂直记录方式的过渡已经全面展开。
虽然垂直磁记录技术克服了水平磁记录的一些缺点,但它也同样存在着一些问题,比如说码间干扰、热噪声和抖动噪声等,使得该项技术在实际应用时仍需在较高的信噪比下才能有好的性能。基于此,本文的研究工作主要包括:
1.建立了水平磁记录信道模型(第四类部分响应均衡磁信道模型)以及新型垂直磁记录信道的读模型,用于仿真研究;
2.针对磁记录所需信噪比较高的特点,在磁记录中引入了LDPC编译码方法,选取了PEG方法构造的LDPC码和实验室新提出的一类适于硬件实现的QC-LDPC码,并在传统的水平磁记录信道和新型垂直磁记录信道上做了仿真研究。仿真结果表明在磁记录中引入LDPC码能够明显改善磁记录的性能曲线,同时也证明了所选用的QC-LDPC码码字的性能和硬件适用性;
3.进一步将多进制的LDPC码应用于垂直磁记录信道中,以达到更大的性能提升。对其性能进行了初步的试探和仿真研究。