LDPC码多位比特翻转译码算法.pdf

A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements
for the Degree of Master of Engineering




The Research of Multi-Bit Bit-Flipping Decoding
Algorithm for LDPC Codes




Candidate : Yiang Li
Major : Integrated Circuit Engineering
Supervisor : Lecturer Tao Xiongfei






Huazhong University of Science and Technology
Wuhan 430074,
May, 2014

万方数据
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及取得的研究成果。尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不
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日期: 年月日

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日期: 年月日日期: 年月日

万方数据
摘要
1962 年提出的低密度奇偶校验码(Low-Density Parity-Check, LDPC)作为一种优
秀的线性分组码,使用的是消息传递的迭代译码,在性能上已经被证明非常接近香
农极限。但是 LDPC 码在提出时限于当时机器的计算能力,直至近年来才被人们所
重新发现并开始进行研究。
常见的 LDPC 译码算法有硬判决算法和软判决算法两种。前者的计算相对简
单,译码更快,对硬件设备要求也较小,但是译码性能较差;后者利用了更多接收
到的信息,计算相对复杂,译码更慢,对设备要求较高,但译码性能更好。本文主
要研究硬判决译码算法。
本文从 Gallager 博士提出的硬判决比特翻转算法出发,研究了由此发展而来的
两比特翻转算法,分析了两比特翻转算法的优势和不足,并对两比特翻转算法译码
失败时的情况作出了总结与分析。通过分析两比特翻转算法译码失败的特点,总结
了陷阱集的相关特点,并研究了一种提前观测译码过程是否可能进入陷阱集的方法,
并基于这种方法对两比特翻转算法进行了改进。
通过对这种改进算法的仿真,可以发现在译码性能上,两比特翻转算法相比传
统的比特翻转算法,有一定的提升,并且由于引入了陷阱集检测的提前终止机制,
在迭代次数上也比传统比特翻转算法有较大改善,在译码时间性能上表现更优。

关键词:LDPC 码硬判决译码两比特翻转算法陷阱集检测

I
万方数据
Abstract
Low-Density Parity-Check code was proposed in 1962, which is a kind of linear
block code with great performance. The decoding algorithm of LDPC code is a kind of
message-passing algorithm, and it’s proved that its performance is approaching the
Shannon limited by puting capacity, LDPC code is ignored since it’s
demonstrated until recent years.
Common decoding algorithms of LDPC code are hard-decision algorithm and
so