На сегодняшний день существует большое количество алгоритмов декодирования на основе квазициклического кода с низкой плотностью проверок на четность (QC-LDPC) и множество вариантов аппаратной реализации декодеров, основанных на данных алгоритмах. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, связанные с эффективностью декодирования, количеством используемых аппаратных ресурсов и задержкой обработки входных данных. Цель работы - аппаратная реализация декодера QC-LDPC кода с конфигурируемым соотношением задержка/ресурсы. Рассмотрена структура квазициклического кода с низкой плотностью проверок на четность, приведенного в стандарте IEEE 802.11ad. Проведено сравнение возможных вариантов реализации кодера и декодера для данного кода и описан наиболее подходящий из них для аппаратной реализации в системах связи. В Matlab реализована модель системы помехоустойчивого кодирования: кодер QC-LDPC, канал с аддитивным белым гауссовым шумом, декодер QC-LDPC. На основе данной модели построен график зависимости вероятности ошибки на бит от отношения сигнал/шум для рассматриваемого кода. Рассмотренный метод помехоустойчивого кодирования характеризуется меньшей задержкой и большей эффективностью декодирования при одинаковом размере кодового слова по сравнению с другими методами.
-
Ключевые слова:
помехоустойчивое кодирование, LDPC, QC-LDPC, IEEE 802.11ad, SNR, BER, АБГШ, Matlab
-
Опубликовано в разделе:
Информационно-коммуникационные технологии
-
Библиографическая ссылка:
Тикменов В.Н., Ухандеев В.И., Собченко М.И., Денискин М.Ю. Система помехоустойчивого кодирования на основе квазициклических кодов с низкой плотностью проверок на четность // Изв. вузов. Электроника. – 2018. – Т. 23. – № 4. – С. 399–409. DOI: 10.24151/1561-5405-2018-23-4-399-409
Ухандеев Владимир Ильич
АО «НТЦ ЭЛИНС», г. Москва, Россия; Национальный исследовательский университет «МИЭТ», г. Москва, Россия
Собченко Максим Иванович
АО «НТЦ ЭЛИНС», г. Москва, Россия; Национальный исследовательский университет «МИЭТ», г. Москва, Россия
1. Gallager R.G. Low-density parity-check codes. – Cambridge: MIT Press, 1963. – 90 p.
2. Reduced-complexity decoding of LDPC codes / J. Chen, A. Dholakia, E. Eleftherior et al. // IEEE Trans. on Communications. – 2005. – Vol. 53. – P. 1288–1298.
3. Efficient encoding of quasi-cyclic low-density parity-check codes / Z. Li, L. Chen, L. Zeng et al. // IEEE Trans. Commun. – 2005. – Vol. 54. – No. 1. – P. 71–81.
4. Khodaiemehr H., Sadeghi M.-R., Sakzad A. Practical encoder and decoder for power constrained QC LDPC-lattice codes // IEEE Trans. on Commun. – 2016. – Vol. PP. – No. 99. – P. 7.
5. Lin S. Quasi-cyclic LDPC Code // CCSDS Working Group White Paper. – Oct. 2003. – P. 1–5.
6. Chen J., Fossorier M.P.C. Near optimum universal belief propagation based de-coding of low-density parity check codes // IEEE Trans. on Communications. 2002. – Vol. 50. – P. 406–414.
7. Сравнительный анализ аппаратных архитектур декодера LDPC кодов для систем радиосвязи IEEE 802.11ad / А.А. Шевченко, Р.О. Масленников, А.А. Маль-цев и др. // Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем. – 2014. – № 4. – С. 3–4.
8. Zhu P., Zhu J., Liu X. A study on turbo code performance based on AWGN channel // Iete J. of Research. – 2013. – No. 347–350. – P. 1720–1726.
9. Thomadakis P., Argyriou A. Reed-Solomon and concatenated codes with applica-tions in space communication // CoRR. – Aug. 2016. – P. 48.