DMB-TH系统中准循环LDPC编译码的仿真研究

论文摘要

低密度奇偶校验码（Low-density-parity-check codes,LDPC codes）由Gallager在1962年首先提出,在沉寂了多年之后,受到Turbo码的启发,LDPC码再次成为通信技术研究的热点。LDPC码是基于稀疏校验矩阵的线性分组码,具有非常好的特点:逼近香农限的性能,译码简单且可实行并行操作,适合硬件实现。准循环LDPC（Ouasi-Cyclic LDPC,QC-LDPC）码是一类非常重要的LDPC码,在实际应用中,以低复杂度的编码以及较低的误码平台成为优越的信道编码。DMB-TH（Terrestrial Digital Multimedia TV/Handle Broadcasting）是清华大学提出的具有我国完整自主知识产权的数字电视地面传输标准,具有广泛的应用前景。DMB-TH系统中涉及诸多关键的技术,其中信道编译码占据着十分重要的地位。在DMB-TH系统中,信道编码采用QC-LDPC码作为内码,BCH码作为外码的级联方式。本文在阐述DMB-TH系统的发送端原理、前向纠错编码模块,概述QC-LDPC码的特点和基于图模型的编译码原理的基础上,对应用在DMB-TH系统中三种码率的QC-LDPC进行编码,分别采用对数似然比测度和积译码算法、最小和算法、改进型最小和算法进行译码,比较其误码性能和译码复杂度。针对如何进一步在提高QC-LDPC码译码性能的同时降低译码复杂度,提出了将分层译码算法应用在DMB-TH系统中,并将分层译码与改进型最小和算法相结合,给出性能仿真。结果表明,分层译码算法具有快速译码收敛的优点,在不改变噪声门限的条件下,可使译码迭代次数减半。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 QC-LDPC码的研究背景与现状
• 1.2 信道编码概述
• 1.2.1 数字通信系统
• 1.2.2 信道编码
• 1.3 数字电视地面传输标准发展概况
• 1.3.1 国内外数字电视地面广播的现状
• 1.3.2 DMB-TH系统简介
• 1.4 论文的组织结构
• 1.5 本文的创新点
• 第二章 DMB-TH数字电视广播系统介绍
• 2.1 DMB-TH系统的技术特点和优势
• 2.2 DMB-TH数字电视地面传输系统的原理
• 2.3 DMB-TH系统发射端原理框图
• 2.4 DMB-TH系统中前向纠错编码模块
• 2.5 本章小结
• 第三章 QC-LDPC码基本原理
• 3.1 LDPC码定义与Tanner图表示
• 3.1.1 LDPC码的定义
• 3.1.2 LDPC码的分类
• 3.1.3 LDPC码的Tanner图描述
• 3.2 QC-LDPC码简介
• 3.3 QC-LDPC码的构造方法
• 3.4 QC-LDPC码编码算法
• 3.4.1 LDPC码编码算法
• 3.4.2 QC-LDPC码的编码方法
• 3.5 本章小结
• 第四章 QC-LDPC码译码算法
• 4.1 QC-LDPC码的BP译码算法
• 4.1.1 BP译码算法原理
• 4.1.2 基于概率测度的BP算法
• 4.1.3 基于对数似然比测度的BP算法
• 4.2 AWGN信道下的信道初始消息
• 4.3 降低复杂度的BP算法
• 4.3.1 迭代APP算法
• 4.3.2 最小和算法
• 4.3.3 APP-Based算法
• 4.4 改进型最小和算法
• 4.4.1 校验节点处理的比较
• 4.4.2 改进型最小和算法
• 4.5 分层译码算法
• 4.6 本章小结
• 第五章 DMB-TH系统中QC-LDPC码性能仿真
• 5.1 DMB-TH系统中G矩阵和H矩阵
• 5.2 DMB-TH系统中QC-LDPC码性能仿真
• 5.2.1 不同码率下QC-LDPC码性能仿真
• 5.2.2 同一码率下不同译码算法的性能仿真
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 小结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间从事的主要科研工作及发表的论文
• 致谢