基于DTMB標(biāo)準(zhǔn)的QC-LDPC編譯碼的算法研究與實現(xiàn).pdf

1、LDPC碼(Low-Density Parity-Check Codes低密度奇偶校驗碼)是一種具有極強(qiáng)糾錯能力的差錯控制編碼技術(shù)，它是Gallager于1962年提出的一種性能接近香農(nóng)(Shannon)極限的好碼。LDPC碼的優(yōu)異性能及其在信息可靠傳輸中的良好應(yīng)用前景(例如光通信、衛(wèi)星通信、深空通信、第4代移動通信系統(tǒng)、高速與甚高速率數(shù)字用戶線、光和磁記錄系統(tǒng)等)，被認(rèn)為將是下一代電信和磁存儲系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的糾錯碼技術(shù)，己引起世界各國

2、學(xué)術(shù)界和IT業(yè)界的高度重視，成為當(dāng)今信道編碼領(lǐng)域最矚目的研究熱點(diǎn)。LDPC碼在許多情況下將取代Turbo碼的趨勢已經(jīng)很明顯，研究LDPC碼的學(xué)術(shù)意義、商業(yè)價值和對IT(特別是通信)領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)發(fā)展的推動作用是巨大的。 在數(shù)字電視地面?zhèn)鬏斨袊鴩覙?biāo)準(zhǔn)中(DTMB，digital terrestrial mediabroadcasting)信道編碼采用LDPC碼作為內(nèi)碼，BCH碼作為外碼的方式。本論文主要對DTMB標(biāo)準(zhǔn)的QC-LDP

3、C碼的譯碼算法和硬件實現(xiàn)進(jìn)行了較深入的研究。本文首先簡述了通信系統(tǒng)以及信道編碼理論的基礎(chǔ)知識，并且對線性分組碼的基本原理作了闡述。本文重點(diǎn)介紹了LDPC碼的定義、幾種重要的編譯碼算法，并對主要譯碼算法原理及其復(fù)雜度作了深入的分析和研究。在研究了概率域BP算法和對數(shù)域BP算法的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究了LDPC碼改進(jìn)的譯碼算法，包括校驗消息處理修正的BP-Based算法、Normalized BP-Based算法、Offset BP-Based算

4、法?；谝陨涎芯浚槍TMB標(biāo)準(zhǔn)的編碼的規(guī)律，提出了一種新的譯碼算法，該譯碼算法采用串行消息傳遞，且對校驗節(jié)點(diǎn)更新運(yùn)算進(jìn)行了簡化，通過對應(yīng)用于DTMB標(biāo)準(zhǔn)中的QC-LDPC碼進(jìn)行性能仿真，結(jié)果表明改進(jìn)后的譯碼算法在BER=3×10-6處譯碼性能比傳統(tǒng)的BP算法劣化不到0.1dB，而譯碼的平均迭代次數(shù)要減少50％，提高了譯碼收斂速度，且降低了譯碼復(fù)雜度。 接著討論了LDPC譯碼器的硬件設(shè)計，分析了三種主要的校驗節(jié)點(diǎn)處理器的硬件實