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国内图书分类号：TN911.22 国际图书分类号：621.39  学校代码：10213 密级：公开  工学硕士学位论文 LDPC 码的编译码算法研究及其量化分析 硕 士 研 究 生：李丹  导  师：张乃通教授  申 请 学 位：工学硕士  学  科：信息与通信工程  所 在 单 位：哈尔滨工业大学 答 辩 日 期： 2009 年 12 月 授予学位单位：哈尔滨工业大学 Classified Index: TN911.22 U.D.C: 621.39 Dissertation for the Master Degree of Engineering Research On LDPC Encoding And Decoding Algorithms And Its Quantitative analysis  Candidate： Supervisor： Academic Degree Applied for： Speciality： Affiliation： Date of Defence： Degree Conferring Institution：  Li Dan Prof.Zhang Naitong Master of Engineering Communication Engineering Harbin Institute of Technology December, 2009 Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文  摘  要  低密度奇偶校验码（LDPC）相对于 Turbo 码的优异的译码性能和具有高译码 吞吐量的可能使其成为 IEEE802.16e 标准的几种信道编码之一。IEEE802.16e 标准 中的 LDPC 码是通过基于基础矩阵循环移位得到的一种结构性的 LDPC 码，这种 特性使得其编码器和译码器的设计都相对简单，可以有更高的并行度和译码吞吐 量。 基于对 IEEE802.16e 标准和传统的 Efficient 编码算法的深入研究，提出了两 种简化 Efficient 编码算法。在深刻理解消息传递算法的基础上，对概率测度的 BP 译码算法、对数似然比测度的 BP 译码算法、校验似然比的 BP 译码算法和最小和 算法及其修正算法进行了推导，并对上述几种算法的性能进行了比较。采用理论分 析与计算机仿真相结合的方法，研究了 LDPC 码的量化译码及其三种不同的硬件实 现结构：全并行结构、串行结构和部分并行结构。仿真结果表明：当选取偏移量 ??? 0.3，修正最小和算法在瀑布区的误比特性能和 Log-BP 算法基本相同，而在平 层区则有效的降低了 Log-BP 算法的错误平层约一个量级，而其复杂度却远小于 Log-BP 算法的译码复杂度；串行译码算法的收敛速度约是并行译码算法的两倍， 但其译码速率比较慢，为了解决这个矛盾而提出了部分并行的译码思想，使得硬件 实现成为可能；对应三种不同的调度结构，给出其相应的量化译码方案，这些方案 能大大降低译码复杂度，同时量化译码性能非常接近连续译码；综合考虑，部分并 行的修正最小和算法是今后研究的主要方向。 关键词：LDPC码；编码；译码；串行调度；并行调度；串并结合调度； I 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 Abstract Low Density Parity-Check (LDPC) code has better decoding performance and higher decoding throughput comparing to Turbo code. Its excellent performance makes LDPC code become an optional channel code of IEEE802.16e standard. LDPC code in IEEE802.16e standard is an architecture-aware LDPC code and is created by circular right shift based on some base matrixes. These features make LDPC codes’ encoder and decoder based on IEEE802.16e standard much simpler and have higher parallel degree and decode throughput. Based on the research of IEEE802.16e standard and traditional encoding algorit