地面數(shù)字電視廣播LDPC信道解碼的算法及FPGA實(shí)現(xiàn).pdf

1、糾錯(cuò)編碼技術(shù)是移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信、光纖通信和磁盤(pán)存儲(chǔ)等系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)之一。其中，由Gallager在1962年首先提出的低密度奇偶校驗(yàn)碼(LDPC)碼，在沉寂了多年之后，受到Turbo碼的啟發(fā)，Mackey和Wiberg等人對(duì)Gallager碼重新進(jìn)行了研究發(fā)現(xiàn)Gallager碼優(yōu)異性能，LDPC碼再次成為通信技術(shù)研究的熱點(diǎn)。LDPC碼是一種具有稀疏校驗(yàn)矩陣的線性分組碼，研究結(jié)果表明，采用迭代的概率譯碼算法，LDPC碼可以達(dá)到接近香農(nóng)

2、極限的性能。本論文主要對(duì)LDPC碼的譯碼算法和硬件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了較深入的研究。 本文研究了在白高斯噪聲信道下，針對(duì)中國(guó)地面數(shù)字電視廣播(DTMB)中LDPC碼的幾種主要迭代譯碼算法。這些算法包括：和積算法，最小和算法，分層修正最小和算法等等。給出了LDPC碼在這些不同譯碼算法下的誤碼率和迭代次數(shù)的仿真結(jié)果。同時(shí)，本文對(duì)LDPC譯碼器的關(guān)鍵參數(shù)、硬件實(shí)現(xiàn)中的定點(diǎn)量化與字長(zhǎng)精度問(wèn)題進(jìn)行了深入的研究，給出了對(duì)譯碼器硬件實(shí)現(xiàn)具有參考意義的研

3、究結(jié)果。 最后，論文討論了LDPC碼譯碼器的硬件實(shí)現(xiàn)，分析了三種主要的硬件實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)：全并行結(jié)構(gòu)、部分并行結(jié)構(gòu)、串行結(jié)構(gòu)。隨機(jī)構(gòu)造的LDPC碼，由于校驗(yàn)矩陣中非零元素分布的隨機(jī)性，很難采用部分并行結(jié)構(gòu)。而DTMB中校驗(yàn)矩陣很大，全并行結(jié)構(gòu)顯然無(wú)法適用，本文介紹了一種基于串行結(jié)構(gòu)的硬件實(shí)現(xiàn)方法。這種方法不僅能夠降低譯碼器硬件實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度，還可以逼近隨機(jī)構(gòu)造LDPC碼的性能。為了驗(yàn)證該構(gòu)造方法，我們?cè)赬ilinx公司Virtex-4系