LDPC编译码技术在通信系统中的研究与实现
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更新于2024-07-15
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"LDPC编译码技术的研究与实现"
本文主要探讨的是LDPC(Low-Density Parity-Check)编译码技术的研究与实现,该技术在通信领域尤其是无线通信和数据存储系统中具有重要应用。LDPC码是一种线性分组码,由美国科学家Robert Gallager在1962年首次提出,因其在接近香农限的误码率性能而备受关注。这种编码技术通过构建稀疏的校验矩阵,使得错误检测和纠正能力得到显著提升。
硕士研究生孔宪章在导师阎波教授的指导下,对LDPC编译码技术进行了深入研究。论文详细介绍了LDPC码的基本原理,包括编码构造、编码过程、以及关键的解码算法,如消息传递算法(Message Passing Algorithm,MPA),特别是贝叶斯消息传递算法(Belief Propagation,BP)和它的变种。这些算法在实现高效错误纠正的同时,也对计算复杂性和资源需求提出了挑战。
论文中,作者不仅理论分析了LDPC码的性能,还设计并实现了LDPC编解码的软输入软输出(Soft-Input Soft-Output,SISO)系统,以提高在信道条件不佳时的纠错性能。此外,还讨论了LDPC码在实际通信系统中的优化策略,如码率匹配、迭代次数控制以及并行和串行解码架构等,这些都是影响系统性能的关键因素。
孔宪章的研究还涉及到了LDPC码在无线通信标准,如WiMAX和LTE中的应用,以及在数据存储系统,如硬盘驱动器和光存储中的潜在用途。他分析了这些应用场景下LDPC码的适应性和优势,并可能面临的挑战,如实时性要求和硬件实现复杂度。
通过仿真结果,作者展示了所提出的LDPC编解码方案在不同信道条件下的性能,并与传统的编码技术进行了比较,证明了LDPC码在误码率性能上的优越性。此外,他还对硬件实现方面进行了探讨,包括FPGA和ASIC实现的可能性,以及如何优化硬件结构以降低成本和功耗。
这篇硕士学位论文为LDPC编译码技术提供了全面的研究,包括理论基础、算法实现、系统优化和实际应用等多个层面,为未来相关领域的研究和发展提供了有价值的参考。
2023-05-18 上传
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