LDPC碼編譯碼技術(shù)研究及其在LTE-A系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、3GPP提出的LTE得到世界各主流通信設(shè)備商和運(yùn)營(yíng)商的廣泛關(guān)注,并逐步開始其測(cè)試和部分地區(qū)的規(guī)模商用。但隨著未來通信需求的不斷提高和ITUIMT-Advanced(4G)的提出,3GPP標(biāo)準(zhǔn)化組織開始了LTE的LTE-Advanced的研究,并將其作為未來4G技術(shù)的首選。LTE-Advanced I Gbps的數(shù)據(jù)速率對(duì)原有的信道編碼技術(shù)提出新的要求,除Turbo碼外,很多公司也在研究其他的編碼方式,如低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC,Low

2、Density Parity Check)碼。LDPC碼是目前己知的最接近香農(nóng)極限的碼,與Turbo碼相比,LDPC碼具有譯碼復(fù)雜度低、沒有錯(cuò)誤平層、易于并行實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。LTE-A研究組向3GPP提交了LDPC碼的提案,目前該課題仍處于研究階段。
　　 本文對(duì)LDPC碼編譯碼技術(shù)進(jìn)行了研究,在研究的基礎(chǔ)上編碼實(shí)現(xiàn)了LDPC碼的整個(gè)過程,包括奇偶校驗(yàn)矩陣的構(gòu)造、基于奇偶校驗(yàn)矩陣的編碼技術(shù)和譯碼技術(shù)。然后在實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)LDPC碼

3、進(jìn)行性能分析,對(duì)影響LDPC碼性能的因素進(jìn)行仿真和比較,獲得適合于LTE-A鏈路的算法選擇和參數(shù)的結(jié)論。最后對(duì)LDPC碼進(jìn)行應(yīng)用,結(jié)合LTE-A系統(tǒng)的需求,選取最優(yōu)的準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼編碼技術(shù)和最小和積譯碼技術(shù)搭建LTE-A系統(tǒng)的下行仿真鏈路。
　　 主要的工作及獲得的成果如下:(1)編寫不同的LDPC碼編譯碼算法并進(jìn)行比較。本文編寫了LDPC碼的3種編碼算法和4種譯碼算法,主要是:傳統(tǒng)編碼、RU編碼、準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼編碼,比特翻

4、轉(zhuǎn)譯碼算法、概率BP(置信傳播)譯碼算法、對(duì)數(shù)域BP譯碼算法和最小和積譯碼算法。并對(duì)最小和積譯碼算法的參數(shù)進(jìn)行了改進(jìn),使其更適應(yīng)LTE-A鏈路的需求。(2)對(duì)影響LDPC碼性能的因素進(jìn)行了仿真和比較。影響因素主要包括:調(diào)制方式、信道噪聲、編譯碼算法、碼長(zhǎng)和譯碼迭代次數(shù)等。通過對(duì)這些因素的MATLAB仿真和比較,發(fā)現(xiàn)采用準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼編碼和最小和積譯碼算法可以得到性能良好的LDPC碼信道編碼增益。(3)最后根據(jù)LTE-A系統(tǒng)的相關(guān)協(xié)議標(biāo)