移動体通信に適した低密度パリティ検査符号とその復号法に関する研究

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最近,低密度パリティ検査(LDPC)符号の無線通信への適用が期待されている.無線通信における復号アルゴリズムには,より複雑度の低いアルゴリズムが好まれる.LDPC符号の様々な復号アルゴリズムの中でも,Uniformly Most Powerful Belief Propagation based(UMP BP)アルゴリズムやNormalized BP-based(正規化BP)アルゴリズム,オフセットBPアルゴリズムは複雑度が低いことで知られる.特に,正規化BPアルゴリズムは,加法的白色ガウス雑音(AWGN)通信路に対して提案され,優れた特性を達成することが報告されているが,無線通信に対しては提案されていない.本研究では,高速フェージング通信路における正規化BPアルゴリズム及びオフセットBPアルゴリズムを提案した.提案アルゴリズムは,通信路状態についての事前情報を必要としない.さらに,BPアルゴリズムと比較して複雑度が低い.また,密度発展法と呼ばれる理論解析法を用い,それら提案アルゴリズムの最適なパラメータを導出した.さらに,密度発展法に基づき,それら提案アルゴリズムに適したイレギュラーLDPC符号を設計した.理論解析及び計算機シミュレーションによる特性評価の結果,高速フェージング通信路における正規化BPアルゴリズム・オフセットBPアルゴリズムは,復号演算量と誤り率特性との優れたトレードオフを達成することを示した.また,密度発展法を基に設計したイレギュラーLDPC符号は,通常のレギュラーLDPC符号に比べ,優れた特性を達成できることを示した.