图5-2 译码仿真系统总流程图
5.4 BF算法及其改进算法仿真
图5-3为比特翻转算法和改进的加权比特翻转算法的误码率性能仿真结果。选用的码型为LDPC(8l6,3,6),最大迭代次数为50。
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图5-3 BF算法及其3种改进算法在LDPC(816,3,6)中的性能
由图5-3可以看出,比特翻转算法及其另外的三种改进算法的误码率性能总 体比较差,在信噪比达到6dB以上时,它们的误码率才可以达到10?5数量级的 水平。从每个算法性能看,单纯的硬判决比特翻转的BF算法性能最差,当信噪 比小于5dB时,误码率一直处于10?2之上,即使信噪比达到6dB,它的误码率刚接近10?4了。KLF算法的性能比BF算法相对要好一些,在信噪比小于 6dB时,KLF算法的性能比BF算法好很多,在误码率为10?1处和10?2处,KLF算法比BF算法的大约有0.7dB的改善,在信噪比接近 6dB时,两种算法的性能差距大幅缩小,达到了同一数量级。
而改进的两种加权的比特翻转算法IMMBF和RRWBF的性能较前两种算法 相比,性能有了明显的改善,尤其是在信噪比小于4dB的范围内,但信噪比大 于4dB时,它们的性能与KLF性能变得很接近,IMMBF算法的性能最佳,总 体讲,改进的算法与原始的BF算法相比,误码率性能有了一定的提高,但效果 有限在实际信号的信道译码中,这些算法虽然复杂度较小,然而实用性较差。
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结 论
信道编码理论及技术作为现代通信系统必不可少的关键技术,在香农的信道编码定理的指引下, LDPC码作为一种新的编码方式,由于其校验矩阵具有稀疏的特点,使得它的译码复杂度与码长呈线性的关系,而性能却很接近Shannon的极限,因此得到了人们更多的注意。本文在对LDPC码进行研究的时候,主要完成了以下几个方面
(1)介绍LDPC码的基本原理和分类,分别从基于生成矩阵和基于校验矩阵详细讨论了LDPC码编码算法,简单介绍了线性分组码编码,LU分解法,RU分解法。并用简明例子对RU算法做了清晰的解释。
(2)对译码大致做了解释:分为软判决译码(MP算法)和硬判决译码(比特翻转算法和加权比特翻转算法)。
(3)在本文的最后用AWGN信道下LDPC码的性能仿真,主要是针对比特翻转算法进行仿真。
作者在理解LDPC码基本编译码理论的基础之上,认为有待于对如下问题将LDPC码做进一步的研究
1、LDPC码的校验矩阵结构及其优化
已经证明了非规则码比规则码具有更好的性能,采用具有非均匀行、列重量的非规则码均可改善码的性能,因此校验矩阵的结构及其优化还有待进一步的研究。
2、LDPC码长码的快速编码
由于编码的复杂度与码长二次方成正比,在实际应用中长码的编码是难以接受的如何实现LDPC码长码的快速编码也是一个很值得研究的问题。 3、LDPC码的译码算法
LDPC码的译码算法是影响其性能的一个重要因素。在存在闭合环路时BP算法会降低误码性能。如何在不造成过高译码复杂度的情况下,提高LDPC码的译码性能是一个研究课题
LDPC码是信道编码技术发展的一个新的里程碑,它以卓越的性能和线性的译码方法,得到了人们的广泛重视,它的出现,必将为第四代移动通信技术带来新的发展。
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致 谢
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