DVB-T2系統(tǒng)LDPC碼編碼算法的研究及FPGA實(shí)現(xiàn).pdf

1、信道編碼是數(shù)字通信系統(tǒng)中基帶信號(hào)處理的關(guān)鍵技術(shù)。香農(nóng)在他的開(kāi)創(chuàng)性論文《通信中的數(shù)學(xué)理論》中提出了數(shù)字通信系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)，首次闡明了在有擾信道中通過(guò)信道編碼實(shí)現(xiàn)可靠通信的方法，信道編碼定理為信道編碼的發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)。
　　本文主要目的是研究和實(shí)現(xiàn)DVB-T2通信系統(tǒng)中的LDPC編碼。LDPC碼的校驗(yàn)矩陣具有稀疏性，它是一種線性分組碼，同時(shí)LDPC碼的性能非常接近香農(nóng)限，在數(shù)字通信系統(tǒng)的信道編碼中得到廣泛應(yīng)用并具有良好的發(fā)展前景。本

2、文主要從以下幾方面論述DVB-T2系統(tǒng)中LDPC碼字特點(diǎn)及實(shí)現(xiàn)方案：
　　首先，論文介紹了信道編碼的基本概念和原理，包括信道容量、信道編碼定理等專(zhuān)業(yè)知識(shí)，同時(shí)專(zhuān)門(mén)闡述了線性分組碼的定義和特點(diǎn)，為后續(xù)工作奠定理論基礎(chǔ)。
　　其次，詳細(xì)介紹了LDPC碼的基本概念、特點(diǎn)及編譯碼算法，LDPC碼的校驗(yàn)矩陣的構(gòu)造方式有很多種，如果使構(gòu)造出的LDPC碼具有良好的糾錯(cuò)性能，則必須滿足三個(gè)條件：無(wú)短環(huán)、無(wú)低碼重碼字、碼間距的最小值盡可能大。

3、
　　第三，以DVB-T2通信系統(tǒng)為背景詳細(xì)分析了LDPC碼的編碼算法，該LDPC碼屬于一類(lèi)IRA碼，它的校驗(yàn)矩陣具有雙對(duì)角線結(jié)構(gòu)并且是半隨機(jī)周期矩陣，針對(duì)該特點(diǎn)設(shè)計(jì)了一種并行性的編碼算法并進(jìn)行了性能仿真。
　　第四，詳細(xì)闡述了基于FPGA的LDPC編碼器設(shè)計(jì)方案，LDPC編碼器實(shí)現(xiàn)方案的關(guān)鍵在于循環(huán)移位、迭代累加的數(shù)據(jù)通路的設(shè)計(jì)和多種碼長(zhǎng)碼率兼容的列重計(jì)算模塊的設(shè)計(jì)，該LDPC編碼器具有多碼率碼長(zhǎng)兼容和高吞吐率的特點(diǎn)。

4、r>　　最后，設(shè)計(jì)了LDPC編碼器的驗(yàn)證方案，LDPC編碼器的驗(yàn)證方案主要包括了LDPC編碼器激勵(lì)產(chǎn)生模塊及碼字獲取模塊，碼字獲取模塊將編碼結(jié)果通過(guò)串口傳回計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)上分析判斷編碼結(jié)果的正確性。
　　本文通過(guò)對(duì)DVB-T2系統(tǒng)中LDPC編碼算法的研究和FPGA實(shí)現(xiàn)，這種編碼算法的LDPC碼在最壞情況下，即短幀且碼率為5/6的LDPC碼在信噪比約為3.2dB時(shí)，誤碼率已經(jīng)達(dá)到10-7以下，表明了該結(jié)構(gòu)的LDPC碼具有很好的糾錯(cuò)