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低密度奇偶校验(LowDensityParity-Check,LDPC)码是一类由稀疏校验矩阵定义的线性分组码,它具有优异的逼近Shannon限的性能。经过十多年来众多研究人员孜孜不倦的探求,LDPC码的研究硕果累累,目前LDPC码已经成为第四代移动通信(4G)的关键技术之一。
随机构造方法构造的LDPC码编码需要占用大量的存储空间,计算复杂度高,准循环LDPC码则能很好地解决这一问题。但是,准循环LDPC码的性能通常不如随机构造方法构造的LDPC码,因此如何提高准循环LDPC码的性能具有重要的研究意义和实用价值。
本文提出一种基于ProgerssiveEdgeGrowth(PEG)算法的准循环LDPC码的构造方法,整个算法可以分为4个步骤:第1步和第2步通过计算机搜索的办法来避免短环,在环不可避免的时候,第3步和第4步则通过增加环的外信息及节点信息的可靠度等方法来避免不可靠信息在环内传播。在此算法基础上,本文进一步构造性能优良的多进制准循环LDPC码。文中分别对不同的码长和码率的码字进行仿真,结果表明,这种方法构造的LDPC码的性能可以与随机方法构造的LDPC码相媲美,甚至超过后者。
本文所做的另外一项工作是在已有的研究的基础上,进一步探讨LDPC码在图案介质存储的“单磁头多磁岛”(MultipleIslandsperReadHead)模型中的应用。文中针对“单磁头3磁岛”模型,探讨了该信道模型利用二进制LDPC码作为纠错码的可行性。同时,本文分析了高码率LDPC码不能直接应用于此信道模型的原因。最后,文中将之前提出的基于PEG算法构造的准循环LDPC码应用到该信道模型中,并仿真了磁头响应矩阵为H31时的误码性能。实验结果表明,这种方法所构造的LDPC码能有效的改善该模型的误码性能。