基于因子圖的ldpc碼模擬譯碼設(shè)計(jì)

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1、基于因子圖的LDPC碼模擬譯碼設(shè)計(jì)王志遠(yuǎn)2016年1月中圖分類號(hào):TN911.71UDC分類號(hào):621.39基于因子圖的LDPC碼模擬譯碼設(shè)計(jì)作者姓名王志遠(yuǎn)學(xué)院名稱信息與電子學(xué)院指導(dǎo)教師孫磊副教授答辯委員會(huì)主席安建平教授申請(qǐng)學(xué)位工學(xué)碩士學(xué)科專業(yè)信息與通信工程學(xué)位授予單位北京理工大學(xué)論文答辯日期2016年1月5日TheDesignofAnalogDecoderofLDPCCodesBasedontheFactorGraphCandidateName:WangZhiyuanSchoolorDepartment:InformationandElectronicsFacultyMent

2、or:A.Prof.LeiSunChair,ThesisCommittee:Prof.JanpingAnDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor:InformationandCommunicationEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence:January5,2016研究成果聲明本人鄭重聲明:所提交的學(xué)位論文是我本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作獲得的研究成果。盡我所知,文中除特別標(biāo)注和致謝的地方外,學(xué)位論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果,也不

3、包含為獲得北京理工大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書所使用過(guò)的材料。與我一同工作的合作者對(duì)此研究工作所做的任何貢獻(xiàn)均已在學(xué)位論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。特此申明。簽名:日期:北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要當(dāng)今電子信息技術(shù)的迅速發(fā)展使得人們對(duì)高速、低功耗的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的需求越來(lái)越大。在信道中,隨著速率的提高,勢(shì)必需要引入更為復(fù)雜的編碼方案和譯碼算法,從而能夠降低由于高速傳輸引起的接收端數(shù)據(jù)誤碼。LDPC碼是目前研究最多的性能良好的信道編碼方案,但對(duì)LDPC碼進(jìn)行迭代譯碼時(shí)具有較高計(jì)算復(fù)雜度和計(jì)算功率。若在給定功率的情況下,很難使用傳統(tǒng)的數(shù)字電路來(lái)實(shí)現(xiàn)譯碼,研究人員發(fā)現(xiàn)基于模擬電路

4、的LDPC碼具有低功耗、高效能比等特點(diǎn),能極大地降低LDPC碼譯碼器的功耗。本文在深入廣泛的閱讀國(guó)內(nèi)外大量有關(guān)因子圖與和積算法以及模擬譯碼技術(shù)資料的基礎(chǔ)上,研究了因子圖與和積算法,將LDPC碼譯碼問(wèn)題抽象成通過(guò)全局函數(shù)求解邊緣函數(shù)的問(wèn)題,給出LDPC碼模擬譯碼一種全新的解釋。本文還從LDPC碼譯碼特點(diǎn)角度出發(fā),證明了高度數(shù)的節(jié)點(diǎn)可以使用低度數(shù)的節(jié)點(diǎn)級(jí)聯(lián)而成,降低了譯碼因子圖的復(fù)雜度。根據(jù)譯碼特點(diǎn),對(duì)實(shí)現(xiàn)譯碼的因子圖結(jié)構(gòu)進(jìn)行完善和優(yōu)化,節(jié)省了資源的消耗。本文最后通過(guò)基于Elmore近似延時(shí)方法的模擬電路仿真模型來(lái)搭建模擬譯碼器。仿真結(jié)果表明,依據(jù)本課題所設(shè)計(jì)的LDPC碼模擬譯碼器

5、具有接近理想BP譯碼器的性能,依據(jù)LDPC碼譯碼算法所設(shè)計(jì)的譯碼器是可行的。關(guān)鍵詞:因子圖;和積算法;LDPC碼;BP算法;模擬譯碼;1北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractTherapiddevelopmentofthemodernelectronicinformationtechnologymakesthedemandofhighspeed,lowpowerconsumptionofdatacommunicationsystemmoreandmoregreat.Inthechannel,withtheimprovementofrate,itcertainlyneedtob

6、ringinmorecomplexcodingschemeanddecodingalgorithm,whichcanreducethedataerroratthereceivercausedbythehighspeedtransmission.TheperformanceofLDPCcodeisoneofthemoststudiedgoodchannelcodingscheme,buttheiterativedecodingofLDPCcodehashighcomputingcomplexityandcomputingpower.Inthecaseofagivenpower,i

7、tisdifficulttousethetraditionaldigitalcircuittorealizedecoding.InrecentyearstheresearchershadfoundthatdecodingdevicesofLDPCcodesbasedontheanalogcircuithavethecharacteristicoflowpowerconsumption,highefficiencyandetal,itcangreatlyreducethepowerconsum

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