m基于BP译码算法的LDPC编译码matlab误码率仿真,对比不同的码率

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1.算法仿真效果

matlab2022a仿真结果如下:

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2.算法涉及理论知识概要

      低密度奇偶校验码(Low-Density Parity-Check Code, LDPC码)是一种高效的前向纠错码,广泛应用于无线通信、数据存储等领域。BP(Belief Propagation)译码算法,又称为消息传递算法,是LDPC码最常用的译码方法之一。它基于概率论中的贝叶斯理论,通过迭代的方式传播信息,逐步修正对每个码字位的估计。

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码率对译码性能的影响

高码率(接近1):高码率LDPC码意味着较少的校验位,校验矩阵稀疏度降低,这可能导致校验约束力度减弱,从而影响错误纠正能力。在BP译码中,信息传递的路径可能减少,导致收敛速度加快,但同时也可能因校验能力不足而难以纠正严重的错误。

 

低码率:低码率LDPC码含有较多校验位,校验矩阵更稀疏,提供了更强的纠错能力。在BP译码过程中,更多的校验节点参与信息传递,增强了对错误位的定位和修正能力,但这也可能导致迭代次数增加,译码延迟增大。

 

中等码率:通常情况下,中等码率的LDPC码在纠错能力和译码复杂度之间取得了较好的平衡。对于特定应用场景,选择合适的码率是优化系统性能的关键。

 

3.MATLAB核心程序 `max_iter = 20;

 

disp('Start......');

for i=1:length(SNR)

    

    Bit_err(i) = 0;

    Num_err    = 0;

    Numbers    = 0; %误码率累加器

    

    while Num_err <= Times(i)

          Num_err

......................................................

    end

    Bit_err(i)=Num_err/(N*Numbers);

end

 

figure;

semilogy(SNR,Bit_err,'o-r');

xlabel('Eb/N0(dB)');

ylabel('BER');

grid on;

 

if M==180

   save R03.mat SNR Bit_err

end

if M==153

   save R04.mat SNR Bit_err

end

if M==128

   save R05.mat SNR Bit_err

end

if M==102

   save R06.mat SNR Bit_err

end

if M==77

   save R07.mat SNR Bit_err

end  

if M==51

   save R08.mat SNR Bit_err

end    

if M==27

   save R09.mat SNR Bit_err

end`