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《低密度奇偶校驗碼在光纖通信中性能研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、武漢工業(yè)學院
畢業(yè)設(shè)計論文題目:低密度奇偶校驗碼在光纖通信中性能研究姓名劉雁冰學號071203108院(系)數(shù)理科學系專業(yè)電子信息科學與技術(shù)指導教師陳良艷2011年6月6日35目錄摘要IAbstractII1.緒論11.1通信系統(tǒng)的組成11.1.1通信系統(tǒng)的一般模型11.1.2數(shù)字通信系統(tǒng)模型31.1.3基于Shannon信息理論的數(shù)字通信模型41.2信道編碼理論及其發(fā)展51.2.1信道編碼理論51.2.3信道編碼的發(fā)展61.3LDPC碼的發(fā)展72.低密度奇偶校驗碼92.1線性分組碼92.2LDPC碼的基本概念102.2.1正則LDPC碼102.2.2非正則LDPC
2、碼102.2.3LDPC碼的二分圖表示102.2.4LDPC碼的圈長112.3LDPC碼的構(gòu)造方法122.3.1概述122.3.2Gallager構(gòu)造的LDPC碼122.3.3Mackay構(gòu)造的LDPC碼122.3.4完全隨機構(gòu)造法132.4LDPC碼的譯碼算法132.4.1基于置信傳遞的譯碼算法(BP算法)132.4.2最小和譯碼算法142.5光纖通信系統(tǒng)仿真模型152.6小結(jié)163.低密度奇偶校驗碼在高速率光纖通信系統(tǒng)中的性能173.1QC-LDPC碼的構(gòu)造方法和性能驗證173.1.1QC-LDPC碼的構(gòu)造方法173.1.2QC-LDPC碼設(shè)計中列重對性能的影響
3、183.2QC-LDPC碼的編碼實現(xiàn)213.3QC-LDPC碼與隨機產(chǎn)生的LDPC碼的性能比較233.4QC-LDPC碼的不同譯碼算法的性能比較243.5圈對QC.LDPC碼譯碼性能影響263.6迭代次數(shù)對譯碼性能的影晌263.7信道估計偏差對QC-LDPC碼性能的影響28總結(jié)31致謝33參考文獻3435摘要LDPC碼是一種能逼近Shannon容量限的優(yōu)秀的線性分組碼,其長碼性能超過了Turbo碼。低密度校驗碼具有諸多優(yōu)點,比如譯碼復(fù)雜度和錯誤平層都相對較低等,LDPC碼在信息傳輸應(yīng)用的優(yōu)秀表現(xiàn)引起了廣大學者的重視,已成為國內(nèi)外信道編碼研究領(lǐng)域的熱點之一。論文在LD
4、PC碼的基本原理基礎(chǔ)上對LDPC碼的編譯碼算法進行了研究,針對光纖通信系統(tǒng)的特殊要求,研究了一種具有特殊結(jié)構(gòu)的LDPC碼的構(gòu)造方法和譯碼性能及在光通信系統(tǒng)中的應(yīng)用。本文主要做的工作如下:對通信系統(tǒng)的組成以及信道編碼技術(shù)的基本理論和發(fā)展歷程作了簡單介紹;對LDPC碼的提出、發(fā)展歷程、研究進展進行了系統(tǒng)性的概括討論;對線性分組碼以及LDPC碼的基本概念進行了簡要介紹和討論,其中涵蓋LDPC碼的二分圖、正則與非IH則LDPC碼、最小距離以及圈長等相關(guān)重要概念。論文介紹了幾種常見的LDPC碼構(gòu)造方法,在編碼譯碼方面,介紹了基于下三角矩陣的編碼算法和兩種譯碼算法-BP譯碼算法
5、和最小和譯碼算法,在此基礎(chǔ)上,研究了一種稱為偽循環(huán)LDPC碼的QC-LDPC碼,詳細地研究了構(gòu)造方法和譯碼性能,以及一種基于計算機搜索的隨機構(gòu)造QC-LDPC碼的方法。QC-LDPC碼的特殊結(jié)構(gòu)有利于編譯碼器的高速實現(xiàn),能夠較好地適應(yīng)光纖通信系統(tǒng)的高速率、高效率的要求。最后,針對高速率光纖通信的應(yīng)用,研究了該形式的QC-LDPC碼在具體應(yīng)用時的幾個問題。使用循環(huán)移位寄存器編碼實現(xiàn)QC-LDPC碼;迭代次數(shù)選擇的方法及其性能驗證;信道估計偏差對LDPC軟譯碼性能的影響。關(guān)鍵詞:低密度奇偶校驗碼;LDPC碼構(gòu)造;信道編碼;迭代譯碼35A(chǔ)bstractLowDensity
6、Parity-Check(LDPC)Codes,atypeofprogressivecodeapproachingShannoncapacitylimit,canachieveabetterperformancethanTurbocodeatlongcodelength.BecauseoftheadvantagesofLDPCcode,forexample,lowerdecodingcomplexityandlowererrorfloor,applicationsofLDPCcodesinreliablecommunicationshasreceivedsignif
7、icantacademicattentionandhasbecomeoneofthemostpopularresearchfocusinthefieldofchannelcoding.Inthispaper,encodinganddecodingalgorithmofLDPCisstudiedandgivenspecificimprovementonthebasisofbasicdecodingprincipleofLDPCcode.Accordingtothespecialrequirementsofopticalcommunicationsystem,the