准循环低密度校验码译码器的设计与实现

论文摘要

本文采用理论分析和计算机仿真相结合的方法,在已有的理论基础上研究了低密度校验码编译码器的设计与实现问题,着重研究了准循环低密度校验码译码器的FPGA实现,完成了以下几个方面的工作:1.介绍了低密度校验码特别是准循环低密度校验码的相关概念,并归纳出了数字电视地面广播传输系统中用到的准循环低密度校验码的特点。2.介绍了用校验矩阵来实现低密度校验码快速编码的方法,分析了如何用移位寄存器在线性时间内完成准循环低密度校验码编码的问题,在此基础上给出了数字电视广播传输标准中准循环低密度校验码的编码实现方案。3.介绍了低密度校验码译码的置信传播算法,系统地总结并比较了对数似然比量度下置信传播算法的四种改进算法和三种消息迭代模式。4.提出了准循环低密度校验码的两种部分并行译码结构,选择其中译码速度较快的一种在ALTERA公司的StratixII-EP2S90F1020C5 FPGA器件实现了DTMB系统中三种准循环低密度校验码的译码器。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 数字通信与信道编码
• 1.2 LDPC码的历史和发展
• 1.3 本文的主要研究工作和内容安排
• 第二章 DTMB传输系统中的低密度校验码
• 2.1 LDPC码的定义及其Tanner图表示
• 2.1.1 LDPC码的定义及其描述
• 2.1.2 LDPC码的Tanner图表示及非正则LDPC码
• 2.2 准循环低密度校验码
• 2.3 DTMB系统传输方案
• 2.4 DTMB系统中的LDPC码
• 2.5 本章小结
• 第三章 低密度校验码的编码实现研究
• 3.1 一般低密度校验码的快速编码
• 3.2 准循环低密度校验码的编码
• 3.3 本章小结
• 第四章 低密度校验码的译码算法研究
• 4.1 置信传播算法的基本原理
• 4.2 置信传播算法的几种改进算法
• 4.2.1 简化的对数似然比量度置信传播（BP）算法
• 4.2.2 最小和算法（Min－Sum）
• 4.2.3 标准化最小和算法（Normalized BP-Based）
• 4.2.4 补偿最小和算法（Offset BP-Based）
• 4.3 LDPC码译码的几种消息迭代方案
• 4.3.1 两步消息迭代
• 4.3.2 改进的两步消息迭代
• 4.3.3 混叠消息迭代
• 4.4 本章小结
• 第五章 准循环低密度校验码译码器的FPGA实现
• 5.1 数据的量化
• 5.2 QC-LDPC码的部分并行译码结构
• 5.3 QC-LDPC码译码器的FPGA实现
• 5.3.1 总体结构
• 5.3.2 校验信息计算器
• 5.3.3 数据移位控制器
• 5.3.4 控制模块
• 5.3.5 存储器
• 5.4 译码器的连续译码问题
• 5.5 芯片接口和占用资源说明
• 5.6 电路调试
• 5.6.1 电路调试准备
• 5.6.2 模块调试
• 5.7 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 作者在攻读硕士期间完成的工作