GLDPC码编译码算法研究

In this project, we focus on the issue of quasi-cyclic GLDPC (Generalized Low Density Parity Check) codes, which performe better than LDPC codes especially at the error floor region. Based on the special structrue of parity check matrix, we study firstly the code rate of GLDPC code and propose a fast encoding algorithm based on Tanner graph. Then, we apply the existing fast decoding algorithms such as EMS to GLDPC code and improve these algorithm for fast decoding of GLDPC codes. GLDPC codes have good decoding performance, reasonable encoding and decoding complexity , and can be adoped by various communication systems. This reasearch could improve the developement of communication in our country.

GLDPC (Generalized Low Density Parity Check) 码是LDPC码的广义形式，具有比LDPC码更好的译码性能。本项目研究一类具有准循环结构的GLDPC码。通过分析GLDPC码校验矩阵的组成与结构，探讨GLDPC码的码率问题，并提出一种基于Tanner图的快速编码算法。在此基础上，将EMS(Extended Min-Sum )等快速译码算法与GLDPC码的特殊结构相结合，提出GLDPC码的快速译码算法。GLDPC码具有接近Shannon限的译码性能，合理的实现复杂度，适用于各种通信系统。本项目的研究将为我国通信技术的发展提供理论依据及技术支撑。

GLDPC (Generalized Low Density Parity Check) 码是LDPC码的广义形式。从Tanner图的角度来看，GLDPC码继承了LDPC码约束节点与校验节点之间的链接关系；更为重要的是在GLDPC码中，约束节点不仅仅是简单的奇偶校验码，变量节点也不仅仅是简单的重复码，任何其他形式的线性分组码都可以扮演约束节点和校验节点的角色。因此与LDPC码相比，GLDPC码具有更好的译码性能。本项目研究一类具有准循环结构的GLDPC码。首先通过分析LDPC码校验矩阵的组成与结构，探讨LDPC码的码率问题，并提出一种基于Tanner图的快速编码算法，从而使LDPC码的编码与译码可以共用同一块存储空间，提高了存储效率。其次，我们将RS码作为GLDPC码的约束节点，利用RS码校验矩阵特殊的代数结构提出了一种基于Hamming约束的快速译码算法。该算法不仅提高了GLDPC码的译码性能，而且降低了译码复杂度，加快了GLDPC码从理论研究走向实际应用的步伐。多元码也可以看做是一种GLDPC码，因此本项目也进一步研究了适用于自适应编码调制系统中的多元LDPC码。我们提出了一种具有快速编码方案的多元LDPC码，并在此基础上设计了一种具有可变速率/可变域的多元LDPC码。实验结果表明，我们所设计的这类非二进制LDPC码具有很高的频谱效率且译码性能非常优良。项目组以GLDPC码为研究对象，围绕与GLDPC码相关的编码、译码等方面展开研究工作，获得了一系列的科研成果。解决了列重为2的LDPC码的线性编码问题，解决了具有两个约束位的RS码的快速译码算法问题，解决了自适应编码调制环境下对可变速率多元LDPC码的需求问题等。该项目无论是在理论研究还是实际应用方面都具有非常重要的意义。