《低密度校驗碼及基於校驗節點組合分裂的級聯技術研究》是依託華中科技大學，由陶雄飛擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：低密度校驗碼及基於校驗節點組合分裂的級聯技術研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：陶雄飛
- 依託單位：華中科技大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目重點對低密度碼構造及其級聯技術進行研究。在分析了基於2維點陣的幾何構造方法之後，提出了一種基於矩陣擴展的LDPC碼代數構造方法，並以LDPC碼為基礎提出了一種基於校驗節點組合、分裂的低密度級聯校驗碼。對於LDPC碼校驗矩陣的校驗節點，它有多個變數節點參與校驗，將多個外碼校驗節點組合，然後將組合在一起的校驗節點上的變數節點分裂為兩個部分，顯然這兩個部分的變數節點其校驗時一樣的，這樣以來，只要增加一個校驗數據，就可以得到兩個校驗方程來進行糾錯。對多個校驗節點作這樣的組合和分裂，可以得到一個新的校驗碼，這個校驗碼在形式上是一種低密度生成矩陣(LDGM)碼，它和原來的LDPC碼構成一個內碼為LDGM碼，外碼為LDPC碼的單級級聯碼。該級聯碼的碼率和碼長的選擇具有高度靈活性和優異的糾錯性能。本項目的研究成果將在各種通信領域為數據可靠傳輸提供高效的自適應的糾錯碼技術。
結題摘要
本項目研究的前向糾錯碼是LDPC碼，首先解決的是LDPC碼的構造問題，針對LDPC碼的構造，本項目提出了若干的構造方法，包括二進制，多進制以及規則碼和非規則碼。在LDPC碼的構造研究中的主要創新點為： (1) 提出了一種針對構造QC-LDPC碼的循環移位參數搜尋算法，該算法簡單有效，可以構造出具有較大圈長的QC-LDPC碼。 (2) 提出了一種構造列重為2的規則LDPC碼的構造算法，該算法基於一種遞推的方法，在(1)的基礎上，可以構造行重，列重均為k的QC-LDPC碼，通過對此LDPC碼基於圖形的遞推，可以得到一種列重為2的LDPC碼，新構造的(2,k)碼的圈長為原(k,k)碼的2倍。 (3) 提出了一類多進制的構造算法， 算法1的結果為二進制的LDPC碼，合適的將二進制碼中的“1”替換為GF(q)域的元素，得到一類多進制的LDPC碼，性能優於隨機構造的多進制PEG碼。 針對LDPC碼，本項目研究了LDPC碼的解碼算法，本項目提出了一種改進的LBP解碼算法，並在ALTERA的FPGA晶片EP3C16F484C6上進行實現。改進後的解碼算法不僅解碼速度快、占用記憶體小，而且大大減小了低SNR時的疊代次數。整個系統採用SOPC的設計方法，即硬體LDPC Decoder與軟體Nios II CPU結合。這種SOPC的結構為設計提供了更多的靈活性，LDPC Decoder串列解碼器結構也降低了資源消耗。 本項目對OFDM的相關問題進行了研究，對降低其峰均比提出了兩種方法： (1) 提出了一種無需單獨傳輸SI 信息的PTS 最佳化方案，給出了實現方案及系統控制策略，提出的PTS 方案在不降低系統數據率的情況下可以有效改善OFDM 信號的峰均比特性以及系統BER 性能，且不受調製方式影響。 (2) 提出一種選擇最優奈奎斯特脈衝的方法，該方法在保證系統誤碼率性能不受影響的條件下，可以根據具體套用調節系統峰均比抑制性能，使改進的奈奎斯特脈衝整形技術具有更強的適應性和實用性。最佳化的脈衝整形技術能夠明顯提高峰均比抑制性能，同時保證系統的誤碼率最小。 (3) 針對編碼法的研究，提出一種採用LDPC編碼最佳化OFDM系統峰均比的方法。解決了線性分組碼在大載波數量的OFDM系統中抑制PAPR的問題，可有效抑制OFDM信號的峰均比。
