王华龙（辽宁石化职业技术学院，辽宁锦州，121001）



LDPC码的高性能信道纠错码理论

王华龙
（辽宁石化职业技术学院，辽宁锦州，121001）

摘要：自从上世纪60年代信道编码理论提出至今，就如何构建一个模拟通信信道容量问题成为了各国学者努力研究的主要课题，并且形成了通信能力体现的一个主要问题。半个世纪以来，各国科学通过构造以两条主线为基础提出的香农条件算法。提出的LDPC码的优异性能吸引人们不断探讨它在各个领域的应用:在宽带接入网中的应用方面，基于二元LDPC的多电平编码计算方法，通过仿真实验证明了该方法在信道传输过程中的高性能算法。在进行算法记录模型方面，用磁记录中的高吞吐率和繁杂LDPC译码方案结合进行。

关键词：LDPC码；信道纠错码；高性能

0 引言

自从上世纪60年代信道编码理论提出至今，就如何构建一个模拟通信信道容量问题成为了各国学者努力研究的主要课题，并且形成了通信能力体现的一个主要问题。半个世纪以来，各国科学通过构造以两条主线为基础提出的香农条件算法。文献［3］提出一种信道纠错算法，该方法在一定程度上解决了干扰的问题，但是，该方法对算法预设了过多的约束条件。导致算法的效率较低，降低了应用性。文献［4］提出一种引入神经网络的信道纠错算法，该方法在一定程度上解决了冗余的问题，但是，该方法对算法需要较多的预备知识。导致算法的效率较低，也大幅度的降低了应用性。

1 LDPC码的基本原理

LDPC（低密度奇偶校验码）它是由上世纪七十年代由香农（Shannon）提出的，该算法主要是通过矩阵的稀疏特性，1大于0的个数。根据稀疏矩阵的特点特征，将LDPC编码规则分为（Regular）和（Irregular）规则码。普遍情况下的LDPC编码的检验必须满足以下几个条件：

（3）H通信信号矩阵的任意两行（或两列）间共同为“1”的个数不超过1；

通过以上的几个算法来对矩阵H进行校验，与该矩阵对应的LDPC码用字母通过表示为

对于非规则LDPC码，受到通信节点的影响，编码规则计算函数表示，变量节点和校验节点的度分布函数分别为：

2 LDPC码的构造方法

LDPC最初构造方法是Gallager利用最不复杂的校验矩阵进行自由组合变换和模拟。该方法简单的表述为：

精准矩阵构造方式能够有效的检验通信信道，将该集合内的所有通信信道随机排列，形成规则矩阵，再将子集合中的矩阵组合成检验矩阵集合。

MacKay基于二分图提出了自己的构造方案。通信信道在二分图中长度为4的短环，

为了不在图中出现长度为4的短环，MacKay计算方法主要就是在校验的过程中将重量为2的信道进行，简化校验矩阵的计算流程，构造过程相对简单，并在构造规则的同时保证位置相同的1的个数不大于1。为此，提出了以下几种常用的通信信道检验方式：1A：基本构造法，在满足通信信道固定列重为，保持均匀值。矩阵集合重叠不能超过1，长度不超过4.

3 结论

提出的LDPC码的优异性能吸引人们不断探讨它在各个领域的应用:在宽带接入网中的应用方面，基于二元LDPC的多电平编码计算方法，通过仿真实验证明了该方法在信道传输过程中的高性能算法。在进行算法记录模型方面，用磁记录中的高吞吐率和繁杂LDPC译码方案结合进行。

参考文献

［1］Sellathurai M.and Haykin S.Turbo-BLAST for high-speed wireless communications.IEEE WCNC’2000， Chicago. 2000：23-28

［2］Dakshi Agrawal，Valid Tarokh，Ayman Naguib， et.al，Space-Time Coded OFDM for High Data-Rate Wireless Communication Over Wideband Channels，IEEE VTC’98， May， 1998，2232-2236

High performance channel error correcting code theory for LDPC codes

Wang Hualong
（Liaoning Petrochemical College Liaoning，Jinzhou，121001）

Abstract：Since the 1960s channel coding theory has been put forward，how to construct the a analog communication channel capacity has become the main topic of scholars all over the world to study，and reflect the communication ability of a major problem. For half a century，the scientific construction of the Shannon condition algorithm based on two main lines is proposed.The superior performance of the proposed LDPC codes to attract people continue to explore its application in various fields:in broadband access network application， multilevel coding based on binary LDPC calculation method through the simulation experiment proved the method in the process of transmission channel of high performance algorithm.In the algorithm record model，the high throughput rate and the complex LDPC decoding scheme are combined in the magnetic recording.

Keywords：LDPC code；channel error correcting code；high performance

作者简介

王华龙（1982年10月），男，民族：汉，籍贯：辽宁大连，职称：讲师，学位：硕士学位，研究方向：自动化技术 通信技术。