论文摘要：LDPC码编码理论及应用研究

低密度奇偶校验（Low Destiny Parity Check-LDPC）码最早由Gallager于1963年在他的博士论文中提出，但直到1995年MacKay的研究工作才使其重新得到重视。LDPC码是一种线性分组纠错码，具有稀疏结构的校验矩阵，采用软输入软输出迭代译码算法的LDPC码具有接近香农极限的性能。目前，LDPC码已经成为通信领域应用的热点，这在深空通信，数字电视和WIMAX的标准中都有所体现。 为了弥补二进制LDPC（B-LDPC）码在中短码长时性能衰减的不足，以及更适用于高阶调制，多进制LDPC（Q-LDPC）码的算法研究和应用成为新的热点。Q-LDPC码是B-LDPC码在迦逻华域（GF(q)）上的扩展，已经证明，加性高斯白噪声（AWGN）信道条件下Q-LDPC码的性能要大大优于同等二进制长度时的B-LDPC码和turbo码。 本课题的研究内容是LDPC码编码理论及其应用，研究成果有以下四方面内容。 1. 基于矩阵分裂的二进制LDPC码译码器设计。与一般结构相比，本译码器将校验节点单元和变量节点单元规模降低1/2，译码速率相同情况下硬件资源总体节约1/3，特别适合于大长度、高码率、非规则的准循环LDPC码译码。 2. 复用结构的多进制LDPC码译码器设计。该译码器采用混合域BP算法，将变量节点单元和校验节点单元的结构进行复用，在译码速度保持不变和不损失性能的前提下比非复用结构节约近1/2的逻辑资源和存储器资源，是采用对数域BP算法译码器硬件资源消耗的1/10。 3. 分块选择重传的LDPC码混合自动重传请求协议设计。该协议将接收到的LDPC码码字分块，并选择受信道损害最严重的若干块进行重传。在Rayleigh信道条件下，当信噪比大于4时，本协议吞吐率接近1，性能上比整包重传协议增加0.7dB的编码增益，比直接译码增加2dB的编码增益。 4. FQPSK-LDPC编码调制方案设计。结合深空通信的信道特点，给出了一种多进制LDPC码与FQPSK级联的串行级联编码调制方案，该方案利用了多进制LDPC码编码增益高，抗突发错误能力强及FQPSK功率效率和频谱效率高的特点，特别适用于深空通信，卫星通信等信道条件很差的通信环境。

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