【摘 要】
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级联码是一类重要的纠错编码方案,其相较于单码编码方案具有更强的纠错能力并能够获得更好的译码性能。在众多级联编码方案中,BCH-LDPC（Bose-Chaudhuri-Hocquenghem-Low Density Parity Check）级联码是一类译码性能出色的编码方案且被应用到了诸如DVB-S2（Digital Video Broadcast-Satellite Second Generat
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级联码是一类重要的纠错编码方案,其相较于单码编码方案具有更强的纠错能力并能够获得更好的译码性能。在众多级联编码方案中,BCH-LDPC（Bose-Chaudhuri-Hocquenghem-Low Density Parity Check）级联码是一类译码性能出色的编码方案且被应用到了诸如DVB-S2（Digital Video Broadcast-Satellite Second Generation）等标准中。现如今存在的BCH-LDPC级联码译码算法都是基于LDPC码BP（Belief Propagation）译码算法构造而成的,然而这类算法复杂度高无法并行实现、吞吐率与硬件效率低下。随着信息技术飞速发展,传统联合译码算法已经无法满足人类社会日益增长的高速传输需求。基于此,本文采用新型数值表征和计算方法,基于概率计算研究全并行、高吞吐率、低复杂度的概率BCH-LDPC联合译码算法及其实现架构。首先,本文研究和分析了BCH码的概率译码算法,针对BSCA（Bit Wise Stochastic Chase Algorithm）算法冗余计算量的问题进行了细致的理论分析与仿真验证。在此基础上,本文提出了基于阈值判决的TBSCA（Threshold-based Bit Wise Stochastic Chase Algorithm）算法,搭建仿真平台对TBSCA算法进行了译码性能、译码延迟等指标的分析对比;TBSCA能够取得优于BSCA算法的性能。其次,本文针对概率LDPC（Low Density Parity Check）译码算法中变量节点重随机化方法,对基于计数器的重随机化方法与MTFM（Majority Tracking Forecast Memory）重随机化方法进行了深入研究。面向基于计数器结构的概率译码算法,本文对其计数器结构进行改进提出了提前溢出保护的计数器结构;面向MTFM本文基于提出的分组复用设计方法简化MTFM结构。在此基础上,本文搭建相应的仿真平台对所设计的概率LDPC译码算法进行了相应的性能仿真与硬件复杂度评估;结果表明本文的方法可以改善概率LDPC译码算法性能和降低实现复杂度。针对BCH-LDPC级联码的全并行概率联合译码方案,本文首先对BCH码以及LDPC码的概率译码方案进行理论分析,阐述了概率联合译码方案的可行性。接下来针对概率联合译码方案中的候选译码向量产生、LDPC变量节点改进与额外外信息生成反馈等问题进行了相应的理论分析与仿真说明。在此基础上,本文采用基于CRC（Cyclic Redundancy Check）校验概率译码算法与TBSCA算法提出了两类联合概率译码算法,仿真结果表明概率联合译码算法在译码性能损失可接受范围内能够显著提升译码系统的吞吐率与硬件效率。
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