基于BP譯碼算法的準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗碼量化問題研究-論文.pdf

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1、第42卷第3期浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報Vo1.42No.32014年6月J0URNAL0FZHEJIANGUNIVERSITY0FTECHNOI0GYJun.2014基于BP譯碼算法的準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗碼量化問題研究徐志江。胡冰璞。張江鑫(浙江工業(yè)大學(xué)信息工程學(xué)院,浙江杭州310023)摘要:基于改進(jìn)的BP譯碼算法一LLRBP譯碼算法,在AWGN信道下,在量化范圍、量化比特數(shù)、量化方式選擇這三方面分別對輸入信號和中間變量進(jìn)行了性能仿真與對比,最后經(jīng)過分析比較,提出了一種新型和有效的量化方案.筆者采用的奇偶校驗碼為基于802.16e標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗碼(QC-LDP

2、C)。在假設(shè)輸入信號為等概輸入,且設(shè)置譯碼算法中最大迭代次數(shù)為1O的前提下,通過MATLAB仿真,可發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗碼不但具有良好的性能,而且更有利于硬件的實現(xiàn).與此同時,與未量化的LLRBP譯碼算法相比,文中提出的方案不但可以保持較低誤碼率,而且還極大的減小了硬件復(fù)雜度.關(guān)鍵詞:準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗碼;迭代譯碼算法;量化處理;誤碼率中圖分類號:TN911.72文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號:1006—4303(2014)03—0260—05Theresearchonquantizationissuesofquasi--cyclelow--densityparity

3、checkcodesbasedonBPalgorithmXUZhi—jiang,HUBing—pu。ZHANGJiang—xin(CollegeofInformationEngineering,ZhejiangUniversityofTechnology,Hangzhou310023,China)Abstract:Thequantizationissuesofthebeliefpropagation(BP)algorithmforthequasi—cyclelow—densityparitycode(QC—LDPC)of802.16estandardarestudi

4、edinthispaper.Weconsiderthequantizationproblemofinputsignalandmid—variablesfromthefollowingthreeaspects:thevariablesrange,bitsandmethodsofthequantizationandmakeaperformancesimulationandcontrast..Then,ainnovativeandefficientschemeofquantizationisproposedinthispaper.Thequasi—cyclelow—den

5、sityparitycode(QC-IDPC)isusedhere.Ithasabetterperformanceanditisbeneficialforimplementationofhardware.Assumingtheinputisequiprobablesignalandthemaximumnumberofiterationis10,comparingtothestandard(non—quantization)BPalgorithm,theproposedschemekeepsthelowerbiterrorrate(BER)bymeansoftheMA

6、TLABsimulationmeanwhilethehardwarecomplexityisgreatlyreduced.Keywords:QC-LDPC;iterativedecodingalgorithm;quantizationprocess;BER低密度奇偶校驗碼是一種校驗矩陣稀疏的線性(BPalgorithm)[4],對LDPC碼的發(fā)展具有很大的分組碼,由Gallarger在6O年代提出.1995年前推動作用.LDPC碼具有并行的譯碼結(jié)構(gòu),更適于高后,LDPC碼又被人們所重新重視,有MacKay和速硬件實現(xiàn),每比特譯碼所需的計算量更少,錯誤平Neal提出的

7、可行性迭代譯碼算法——置信算法層更低嘲,但由于BP譯碼算法在硬件實現(xiàn)太過復(fù)收稿日期:2013—11—14基金項目:浙江省重點科技創(chuàng)新團(tuán)隊項目(2010R5011)作者簡介:徐志江(1973一),男,浙江紹興人,副教授,研究方向為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用,E-mail:zyfxzj@zjut.edu.en第3期徐志江,等:基于BP譯碼算法的準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗碼量化問題研究雜,所以經(jīng)過改進(jìn),得到了對數(shù)似然比譯碼算法(z)一∑卜(1)(LIRBP).這種改進(jìn)的BP譯碼算法可以大大降低一2d硬件實現(xiàn)的復(fù)雜度,同時減小性能的損失.與此同時clD()一∑P(2)數(shù)據(jù)量化的合理性對

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