2011-LDPC码程序设计.doc
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【LDPC码】低密度奇偶校验码(Low-Density Parity-Check Code,LDPC码)是一种具有稀疏校验矩阵的纠错码,它通过利用概率信息进行迭代解码,能有效纠正数据传输中的错误。在本设计中,采用的是准循环LDPC码(Quasi-Cyclic LDPC,QC-LDPC),这种码型因其良好的性能和便于硬件实现而被广泛应用于Wimax和DVB-S2等标准。 **一、LDPC码参数** 设计采用的LDPC码码长为2016比特,码率为1/2,信息序列长度为1008比特。校验矩阵(H矩阵)具有准循环特性,其中包含大小为z×z的循环移位矩阵,z取56。H矩阵分为两部分,一部分对应校验比特,另一部分对应信息比特,且有特定的规则结构。 **二、LDPC码编码器** 编码过程中,由于采用系统码,可以直接利用信息比特生成校验比特。编码分为两个步骤: 1. 输入信息比特s生成中间结果x。 2. 通过x计算校验比特p,使用GF(2)中的加法运算。 **三、噪声信道** 仿真环境设置为AWGN信道,采用BPSK调制。AWGN信道中,信号会受到高斯白噪声的影响,调制方式是0映射为1,1映射为-1。Matlab中可以使用`wgn`或`awgn`函数来模拟这种信道。 **四、LDPC码译码器** 设计实现了三种译码器: 1. **和积算法译码器**:基于二分图的迭代过程,包括初始化、迭代和判决三个步骤。每个节点的置信度不断更新,直到所有校验关系满足或者达到最大迭代次数。 2. **最小和算法译码器**:是对和积算法的简化,用最小值代替乘法运算,降低了硬件实现的复杂性。 3. **修正最小和算法译码器**:在最小和算法的基础上进行了优化,进一步降低硬件实现的复杂度和提高解码性能。 这三种译码器的共同特点是利用信道信息进行迭代解码,以提高错误纠正能力。 总的来说,该设计涵盖了LDPC码的理论基础和实际应用,包括编码、信道模型和不同类型的译码策略,提供了从理论到实践的完整流程,对于理解和实现LDPC码的系统有重要价值。
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