低密度校驗碼范文10篇

論文關鍵詞:低密度校驗(LDPC)碼研究進展

論文摘要:低密度校驗碼（LowDensityParityCheckCodes，LDPCcodes）是當前編碼理論領域研究最熱的信道編碼之一。本文介紹了LDPC碼的概念及其性能，并對低密度校驗碼應用的現狀和今后方向作出了展望。

一、LDPC碼簡述

低密度校驗(LDPC)碼又稱為哥拉格(Gallager)碼,它是哥拉格于1962年提出的一種性能接近香農(Shan2non)限的好碼。在很長的一段時間里,LDPC碼并未受到人們的重視。直到1993年,Berrou等提出了Tur2bo碼后,人們研究發現Turbo碼其實就是一種LDPC碼,LDPC碼又重新引起了人們的研究興趣。1996年,MacK2ay的研究,使LDPC碼的研究跨入了一個新的階段.最近幾年的研表明,在非規則圖上構造的基于GF(q)域上的LDPC碼性能要好于Trubo碼,它的性能非常接近香農限。LDPC碼是根據稀疏隨機圖來構造的,因而它的碼子之間具有很好的碼距離。LDPC碼屬于線性糾錯碼,它的校驗矩陣是一個稀疏校驗陣:每個碼子滿足一定數目的線性約束,而約束的數目通常是非常小的是約束數目為3的校驗矩陣)。同時由于LDPC碼的約束是由一個稀疏圖定義的,因而使得它的譯碼變得較為容易。目前,LDPC碼已經成為編碼領域的一個新的研究熱點。

二、LDPC碼的性能分析

LDPC碼的譯碼性能分析方法主要可以歸納為三類：1）密度進化（DensityEvolution）理論。2）高斯近似（GaussianApproximation）；3）EXIT表（ExtrinsicInformationTransformChart）。

論文關鍵詞:低密度校驗(LDPC)碼研究進展

論文摘要:低密度校驗碼（LowDensityParityCheckCodes，LDPCcodes）是當前編碼理論領域研究最熱的信道編碼之一。本文介紹了LDPC碼的概念及其性能，并對低密度校驗碼應用的現狀和今后方向作出了展望。

一、LDPC碼簡述

低密度校驗(LDPC)碼又稱為哥拉格(Gallager)碼,它是哥拉格于1962年提出的一種性能接近香農(Shan2non)限的好碼。在很長的一段時間里,LDPC碼并未受到人們的重視。直到1993年,Berrou等提出了Tur2bo碼后,人們研究發現Turbo碼其實就是一種LDPC碼,LDPC碼又重新引起了人們的研究興趣。1996年,MacK2ay的研究,使LDPC碼的研究跨入了一個新的階段.最近幾年的研表明,在非規則圖上構造的基于GF(q)域上的LDPC碼性能要好于Trubo碼,它的性能非常接近香農限。LDPC碼是根據稀疏隨機圖來構造的,因而它的碼子之間具有很好的碼距離。LDPC碼屬于線性糾錯碼,它的校驗矩陣是一個稀疏校驗陣:每個碼子滿足一定數目的線性約束,而約束的數目通常是非常小的是約束數目為3的校驗矩陣)。同時由于LDPC碼的約束是由一個稀疏圖定義的,因而使得它的譯碼變得較為容易。目前,LDPC碼已經成為編碼領域的一個新的研究熱點。

二、LDPC碼的性能分析

LDPC碼的譯碼性能分析方法主要可以歸納為三類：1）密度進化（DensityEvolution）理論。2）高斯近似（GaussianApproximation）；3）EXIT表（ExtrinsicInformationTransformChart）。

一、LDPC碼簡述

低密度校驗(LDPC)碼又稱為哥拉格(Gallager)碼,它是哥拉格于1962年提出的一種性能接近香農(Shan2non)限的好碼。在很長的一段時間里,LDPC碼并未受到人們的重視。直到1993年,Berrou等提出了Tur2bo碼后,人們研究發現Turbo碼其實就是一種LDPC碼,LDPC碼又重新引起了人們的研究興趣。1996年,MacK2ay的研究,使LDPC碼的研究跨入了一個新的階段.最近幾年的研表明,在非規則圖上構造的基于GF(q)域上的LDPC碼性能要好于Trubo碼,它的性能非常接近香農限。LDPC碼是根據稀疏隨機圖來構造的,因而它的碼子之間具有很好的碼距離。LDPC碼屬于線性糾錯碼,它的校驗矩陣是一個稀疏校驗陣:每個碼子滿足一定數目的線性約束,而約束的數目通常是非常小的是約束數目為3的校驗矩陣)。同時由于LDPC碼的約束是由一個稀疏圖定義的,因而使得它的譯碼變得較為容易。目前,LDPC碼已經成為編碼領域的一個新的研究熱點。

二、LDPC碼的性能分析

LDPC碼的譯碼性能分析方法主要可以歸納為三類：1）密度進化（DensityEvolution）理論。2）高斯近似（GaussianApproximation）；3）EXIT表（ExtrinsicInformationTransformChart）。

1.密度進化

LDPC碼的和積譯碼算法或BP算法中，信息在變量節點和校驗節點之間不斷迭代傳遞的，每次迭代傳遞的信息是隨機變量。在這種迭代譯碼中，存在一種閾值現象，即在信道噪聲水平低于某個閾值時，隨著碼長趨向于無窮大時，碼的BER可以任意逼近零，否則錯誤概率將大于一個正常數。最早由Gallager利用組合數學和概率理論對和積譯碼算法下碼的誤碼率進行了理論分析并觀察了二進制對稱信道（BSC）的閾值現象，提出跟蹤LDPC碼迭代傳遞的外信息的概率分布來分析譯碼器的收斂行為，即對于每次迭代計算節點的輸出誤比特率，輸出誤比特率是本次迭代輸入誤比特率的函數，每次迭代的平均誤比特率可以通過變量節點和校驗節點之間傳遞的信息的概率密度函數得到。Lubyetal將這種分析思想應用到LDPC碼的硬判決譯碼中，在二進制刪除信道（BEC）中譯碼過程同樣存在這種閾值現象，利用隨機構造的非規則LDPC碼可以改進閾值，非規則LDPC碼的性能優于規則LDPC碼。Richardson和Urbanke在Gallager和Luby的工作基礎上將對LDPC碼的譯碼算法的分析方法擴展到更一般的信道模型。在給定的信道模型下，假設基于二分圖的LDPC是無環的，或在設定的迭代次數和校驗矩陣足夠大的情況下，信息節點在深度為2的鄰域內為樹狀結構，那么在節點之間迭代的信息是獨立同分布的隨機變量。Richardson等人分析了這些傳遞信息的概率密度的進化情況，發現在和積譯碼算法的每次迭代信息傳遞中出現錯誤信息的部分可以遞歸地表示成LDPC碼的度分布序列和信道參數的函數。迭代計算節點間傳遞信息的概率密度函數的方法就稱為密度進化。Richardson等在進一步的研究中表明描述節點間傳遞的錯誤信息的概率是一種稱為Martingale的隨機過程，在和積譯碼算法下信息的平均錯誤概率集中在它的期望值周圍，當碼長趨向于無窮時，基于有環二分圖的LDPC碼的譯碼性能逼近無環時的行為。

一、LDPC碼簡述

低密度校驗(LDPC)碼又稱為哥拉格(Gallager)碼,它是哥拉格于1962年提出的一種性能接近香農(Shan2non)限的好碼。在很長的一段時間里,LDPC碼并未受到人們的重視。直到1993年,Berrou等提出了Tur2bo碼后,人們研究發現Turbo碼其實就是一種LDPC碼,LDPC碼又重新引起了人們的研究興趣。1996年,MacK2ay的研究,使LDPC碼的研究跨入了一個新的階段.最近幾年的研表明,在非規則圖上構造的基于GF(q)域上的LDPC碼性能要好于Trubo碼,它的性能非常接近香農限。LDPC碼是根據稀疏隨機圖來構造的,因而它的碼子之間具有很好的碼距離。LDPC碼屬于線性糾錯碼,它的校驗矩陣是一個稀疏校驗陣:每個碼子滿足一定數目的線性約束,而約束的數目通常是非常小的是約束數目為3的校驗矩陣)。同時由于LDPC碼的約束是由一個稀疏圖定義的,因而使得它的譯碼變得較為容易。目前,LDPC碼已經成為編碼領域的一個新的研究熱點。

二、LDPC碼的性能分析

LDPC碼的譯碼性能分析方法主要可以歸納為三類：1）密度進化（DensityEvolution）理論。2）高斯近似（GaussianApproximation）；3）EXIT表（ExtrinsicInformationTransformChart）。

1.密度進化

LDPC碼的和積譯碼算法或BP算法中，信息在變量節點和校驗節點之間不斷迭代傳遞的，每次迭代傳遞的信息是隨機變量。在這種迭代譯碼中，存在一種閾值現象，即在信道噪聲水平低于某個閾值時，隨著碼長趨向于無窮大時，碼的BER可以任意逼近零，否則錯誤概率將大于一個正常數。最早由Gallager利用組合數學和概率理論對和積譯碼算法下碼的誤碼率進行了理論分析并觀察了二進制對稱信道（BSC）的閾值現象，提出跟蹤LDPC碼迭代傳遞的外信息的概率分布來分析譯碼器的收斂行為，即對于每次迭代計算節點的輸出誤比特率，輸出誤比特率是本次迭代輸入誤比特率的函數，每次迭代的平均誤比特率可以通過變量節點和校驗節點之間傳遞的信息的概率密度函數得到。Lubyetal將這種分析思想應用到LDPC碼的硬判決譯碼中，在二進制刪除信道（BEC）中譯碼過程同樣存在這種閾值現象，利用隨機構造的非規則LDPC碼可以改進閾值，非規則LDPC碼的性能優于規則LDPC碼。Richardson和Urbanke在Gallager和Luby的工作基礎上將對LDPC碼的譯碼算法的分析方法擴展到更一般的信道模型。在給定的信道模型下，假設基于二分圖的LDPC是無環的，或在設定的迭代次數和校驗矩陣足夠大的情況下，信息節點在深度為2的鄰域內為樹狀結構，那么在節點之間迭代的信息是獨立同分布的隨機變量。Richardson等人分析了這些傳遞信息的概率密度的進化情況，發現在和積譯碼算法的每次迭代信息傳遞中出現錯誤信息的部分可以遞歸地表示成LDPC碼的度分布序列和信道參數的函數。迭代計算節點間傳遞信息的概率密度函數的方法就稱為密度進化。Richardson等在進一步的研究中表明描述節點間傳遞的錯誤信息的概率是一種稱為Martingale的隨機過程，在和積譯碼算法下信息的平均錯誤概率集中在它的期望值周圍，當碼長趨向于無窮時，基于有環二分圖的LDPC碼的譯碼性能逼近無環時的行為。

論文關鍵詞:低密度校驗(LDPC)碼研究進展

論文摘要:低密度校驗碼（LowDensityParityCheckCodes，LDPCcodes）是當前編碼理論領域研究最熱的信道編碼之一。本文介紹了LDPC碼的概念及其性能，并對低密度校驗碼應用的現狀和今后方向作出了展望。

一、LDPC碼簡述

低密度校驗(LDPC)碼又稱為哥拉格(Gallager)碼,它是哥拉格于1962年提出的一種性能接近香農(Shan2non)限的好碼。在很長的一段時間里,LDPC碼并未受到人們的重視。直到1993年,Berrou等提出了Tur2bo碼后,人們研究發現Turbo碼其實就是一種LDPC碼,LDPC碼又重新引起了人們的研究興趣。1996年,MacK2ay的研究,使LDPC碼的研究跨入了一個新的階段.最近幾年的研表明,在非規則圖上構造的基于GF(q)域上的LDPC碼性能要好于Trubo碼,它的性能非常接近香農限。LDPC碼是根據稀疏隨機圖來構造的,因而它的碼子之間具有很好的碼距離。LDPC碼屬于線性糾錯碼,它的校驗矩陣是一個稀疏校驗陣:每個碼子滿足一定數目的線性約束,而約束的數目通常是非常小的是約束數目為3的校驗矩陣)。同時由于LDPC碼的約束是由一個稀疏圖定義的,因而使得它的譯碼變得較為容易。目前,LDPC碼已經成為編碼領域的一個新的研究熱點。

二、LDPC碼的性能分析

LDPC碼的譯碼性能分析方法主要可以歸納為三類：1）密度進化（DensityEvolution）理論。2）高斯近似（GaussianApproximation）；3）EXIT表（ExtrinsicInformationTransformChart）。

地面數字電視逐步取代傳統模擬電視，是我國廣播電視技術歷史性的一次飛躍。地面數字傳輸有很多優勢，這些優勢很難被其他傳輸方式取代。廣播電視的數字化，加快構建了技術先進、傳輸快捷、覆蓋廣泛的無線數字廣播電視公共服務體系，對國家具有非常重要的戰略意義。

1地面數字電視

我國的無線電視經歷了50多年的發展，由最開始的無線發射臺站接力傳輸組網實現信號無線覆蓋，再到衛星傳輸、有線傳輸、無線傳輸等多種傳輸渠道共同組網實現信號覆蓋的模式。電視制式也由傳統的黑白D/K制式、PAL/D制式向目前正在實施的地面數字電視制式轉變。

1.1地面數字電視的特點

地面數字電視傳輸標準（簡稱：DTMB）采用時域同步正交頻分復用技術，支持多種調制方式：64-QAM、32-QAM、16-QAM、4-QAM、4-QAM-NR。DTMB系統在8MHz帶寬內可以支持4.813～32.486Mbit/s的凈載荷數據傳輸率，故在一個模擬電視頻道內，地面數字電視可以傳送幾套甚至十幾套電視節目。DTMB系統支持不同的應用：SDTV、HDTV、數據廣播和互聯網等。DTMB系統支持不同的接收方式：固定接收、便攜接收、步行接收和高速移動接收。DTMB系統組網方式支持單頻組網（SFN）和多頻組網（MFN）。DTMB系統采用BCH碼和低密度奇偶校驗碼級聯的信道編碼形式，對信道編碼傳輸實行嚴格的差錯控制，能夠有效控制誤碼率。總體來講，地面數字電視的特點有：信息傳播安全、可靠，覆蓋范圍廣，傳播內容靈活，抗干擾能力強，建設、維護成本低，支持移動接收等。

1.2地面數字電視的發展

摘要：介紹了無線局域網的最新發展，探討了下一代移動通信關鍵技術在無線局域網中的應用，提出了一種高速無線局域網的實現結構，講述了IEE802.11n的概念、特點和發展前景。

關鍵詞：IEEE802.11nLDPCMIMOOFDM自適應技術智能天線軟件無線電

“當今無線技術的發展就如同20年前個人電腦技術的發展那樣突飛猛進，令人難以跟上它的節奏。”Intel副總裁兼首席技術官帕特·基辛格如此描述無線網絡的崛起。

1997年802.11標準的制定是無線局域網發燕尾服的里程碑。其定義了單一的MAC層和多樣的物理層，先后推出了IEEE802.11、IEEE802.11a和IEEE802.11g物理層標準。11b標準采用CCK（補碼鍵控）擴展頻調制編碼，數據傳輸速率達11Mbps。但是如果再增加傳輸速率，CCK為了對抗多徑干擾，需要更復雜的均衡及調制，實現非常困難。因此，802.11工作組，為了推動無線局域網的發展，又引入OFDM技術。最近正式批準的11g標準與11a一樣，采用OFDM技術。最近正式批準的11g標準與11a一樣，采用OFDM技術，達54Mbps。

技術不斷更新，新的技術標準不斷推出，極大地推動了無線局域網的發燕尾服。下一代移動通信的關鍵技術，如OFDM技術、MIMO技術、智能天線（SmartAntenna）、LDPC（奇偶校驗碼）、自適應技術和軟件無線電SDR（SoftDefinedRadio）等，開始應用到無線局域網中，提升了WLAN的懷能。

圖1

1第三代移動通信（3G）與前兩代的主要是提升了傳輸聲音和數據的速度，能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式，提供包括電話會議、電子商務等多種信息服務

3G系統采用碼分多址（CDMA）和分組交換技術。三種主流的技術標準：WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA。主要問題在于：沒有一個統一的世界標準；語音不是在IP網絡結構上；數據傳輸達不到速度要求。

國際兩大3G標準化組織：3GPP和3GPP2。第三代合作伙伴計劃（3rdGenerationPartnershipProject，即3GPP）成立于1998年12月。成員包括歐洲ETSI、日本ARIB和TTC、中國CCSA、韓國TTA和北美ATIS。3GPP的目標是在ITU的IMT-2000計劃范圍內制訂和實現全球性的(第三代)移動通信系統規范，致力于WCDMA的發展。第三代合作伙伴計劃2（3rdGenerationPartnershipProject2，即3GPP2）成立于1998年12月，成員包括：TIA(北美)、CCSA(中國)、ARIB/TTC(日本)和TTA(韓國)。3GPP2其致力于使ITU的IMT-2000計劃中的(3G)移動電話系統規范在全球的發展，它是從2G的CDMA或者IS-95發展而來的CDMA2000標準體系的標準化機構。

WCDMA有Release99、Release4、Release5、Release6等版本。WCDMA（寬帶碼分多址）采用直接序列擴頻碼分多址（DS-CDMA）、頻分雙工（FDD）方式，碼片速率為3.84Mcps，載波帶寬為5MHz。基于Release99/Release4版本，可在5MHz的帶寬內，提供最高384kbps的用戶數據傳輸速率。WCDMA能夠支持移動/手提設備之間的語音、圖象、數據以及視頻通信，速率可達2Mb/s（對于局域網而言）或者384Kb/s（對于寬帶網而言）。

HSDPA（高速下行分組接入，HighSpeedDownlinkPackagesAccess）技術是實現提高WCDMA網絡高速下行數據傳輸速率最為重要的技術，是3GPP在R5協議中為了滿足上下行數據業務不對稱的需求提出來的，HSDPA是與R99的信道在同一載波上，只是為HSDPA增加了專門的信道，只需要進行軟件升級即可。HSDPA下行峰值速率理論最大值可達14.4Mbps。

HSUPA(高速上行鏈路分組接入，highspeeduplinkpacketaccess)。HSUPA通過采用多碼傳輸、HARQ、基于NodeB的快速調度等關鍵技術，使得單小區最大上行數據吞吐率達到5.76Mbit/s，大大增強了WCDMA上行鏈路的數據業務承載能力和頻譜利用率。HSUPA引入了五條新的物理信道E-DPDCH、E-DPCCH、E-AGCH、E-RGCH、E-HICH和兩個新的MAC實體MAC-e和MAC-es，并把分組調度功能從RNC下移到NodeB，實現了基于NodeB的快速分組調度，并通過混合自動重傳HARQ、2ms無線短幀及多碼傳輸等關鍵技術，使得上行鏈路的數據吞吐率最高可達到5.76Mbit/s，大大提高的上行鏈路數據業務的承載能力。

摘要：分析第三代移動通信技術標準分類特點，闡述不同標準移動通信技術發展技術的演進過程。

關鍵詞：第三代移動通信WCDMACDMA2000LTEUMB

1第三代移動通信（3G）與前兩代的主要是提升了傳輸聲音和數據的速度，能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式，提供包括電話會議、電子商務等多種信息服務

3G系統采用碼分多址（CDMA）和分組交換技術。三種主流的技術標準：WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA。主要問題在于：沒有一個統一的世界標準；語音不是在IP網絡結構上；數據傳輸達不到速度要求。

國際兩大3G標準化組織：3GPP和3GPP2。第三代合作伙伴計劃（3rdGenerationPartnershipProject，即3GPP）成立于1998年12月。成員包括歐洲ETSI、日本ARIB和TTC、中國CCSA、韓國TTA和北美ATIS。3GPP的目標是在ITU的IMT-2000計劃范圍內制訂和實現全球性的(第三代)移動通信系統規范，致力于WCDMA的發展。第三代合作伙伴計劃2（3rdGenerationPartnershipProject2，即3GPP2）成立于1998年12月，成員包括：TIA(北美)、CCSA(中國)、ARIB/TTC(日本)和TTA(韓國)。3GPP2其致力于使ITU的IMT-2000計劃中的(3G)移動電話系統規范在全球的發展，它是從2G的CDMA或者IS-95發展而來的CDMA2000標準體系的標準化機構。

WCDMA有Release99、Release4、Release5、Release6等版本。WCDMA（寬帶碼分多址）采用直接序列擴頻碼分多址（DS-CDMA）、頻分雙工（FDD）方式，碼片速率為3.84Mcps，載波帶寬為5MHz。基于Release99/Release4版本，可在5MHz的帶寬內，提供最高384kbps的用戶數據傳輸速率。WCDMA能夠支持移動/手提設備之間的語音、圖象、數據以及視頻通信，速率可達2Mb/s（對于局域網而言）或者384Kb/s（對于寬帶網而言）。

與公眾移動通信發展相對應,專用移動通信有其重要的市場定位與需求。事實上,近幾年來,在專用通信領域,數字集群移動通信、電子政務專用系統、應對“911”、SARS及海嘯等突發事件的E911系統之類社會/城市應急聯動專用系統等亦已成為熱點。

應急通信特別是“社會應急聯動”通信系統,這是借助有線/無線綜合通信平臺及數字集群調度通信技術建立的一種極有社會價值與現實意義的專用通信系統;在經歷了“9.11”、“SAGS”及禽流感、地震、海嘯、颶風、臺風等突發事件后,它顯得更為迫切與重要。與此同時,全球公網、共網、專網建設環境及體制結構均在發生急劇變化與演進,這對現代數字集群代及應急聯動通信系統的建設與發展亦將產生重要而深刻的影響。

數字集群的一些重要功能的作用與業務增值意義又愈來愈為人們普遍認同,以PTT或PoC為中心的PTT/PTS/PTM/PTC/PoC及GoTa、GT800等數字集群的成功自主創新努力的一股熱浪正在掀起。因此,如何以自主創新與市場驅動導向為基點,積極、穩健、妥善、務實處理好涉及集群功能的公網、專網、共網應用及其有效寬帶業務增值等發展策略已成為緊迫研究課題。在此,擬就包括應急聯動通信在內的自主創新與市場驅動導向下的數字集群相關發展策略簡要地談幾點個人看法,供分析參考。

集群專用移動通信目前發展狀況評價及所存在的主要問題

伴隨國際/國內電信環境的變化,包括快速調度、安全及應急聯通需求的增長,數字集群功能應用的重要性日益凸顯。同時,在政府部門的積極支持與引導下,例如信息產業部頒發的涉及我國數字集群通信系統行業標準和新數字集群系統標準參考性文件及一系列頻率規劃與頻譜管理規則和業務分類與市場管理要求,營造了數字集群專用通信共網/專網發展的較好基本環境。

中國衛通、中國鐵通和中國網通等幾家資本實力較強、運營經驗較豐富的公司正積極展開相應數字集群商用試驗,以適度競爭與促進規模化發展并重考慮為基點、在積極、理性地推進。在“線式”集群應用,即如鐵路、輕軌地鐵、航運等方面,由于運營環境較寬松、投資強度較適當及設備性能與功能與市場需求較匹配,從而以Tetra、iDEN體制為主,已呈現出較好發展勢頭。基于911、SAgS、禽流感、地震、海嘯、颶風、臺風等突發事件應對及確保重大活動與事件的成功運作需要,在國家與重要城市政府部門直接支持下,作為電子政務重要環節的社會與城市應急聯動系統的規劃與積極實施已成為一個熱點,其中數字集群將成為其無線核心平臺支撐。