基于并行计算的LDPC码译码性能研究

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低密度校验(Low-Density Parity-Check,LDPC)码由于其逼近香农容量限性能和低复杂度译码算法而成为目前最具前景的信道编码技术之一。随着研究的不断深入,LDPC码已经在诸多领域有着广泛的应用。对于中等和较长的LDPC码来说,如何提高其译码速度和译码性能一直是关键问题。而并行计算技术可望成为提高LDPC码译码速度的一种重要手段。本文在研究LDPC码译码算法的基础上,实现了改进型算法,并引入并行计算技术来提高译码速度,主要概括如下:1.简要阐述了LDPC码的基本原理及其Tanner图模型的表示,概述了正则码和非正则码以及LDPC码的迭代译码原理。2.介绍了并行计算平台设计的相关理论,概述了MPI并行计算的相关技术,并对可用于提高LDPC码译码速度的并行计算技术进行了一些分析。3.深入研究了BEC信道和AWGN信道下LDPC码的消息传播译码算法,通过对译码失败后的某些节点进行猜测,进行再次译码,从而降低了误码率,提高了LDPC码的译码性能。4.在分析LDPC码译码特点的基础上,设计了可用于LDPC码译码的并行计算平台。同时,基于MPI并行计算技术,给出并实现了LDPC码的并行译码算法。利用LDPC码并行计算平台和MPI并行计算技术,对LDPC码译码算法的仿真实验表明,这两种方法都可大幅度提高LDPC码的译码速度。
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