基于DTMB的糾錯(cuò)碼譯碼器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、自1978年的第一代蜂窩通信系統(tǒng)誕生以來(lái)，移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展日新月異，在不到30年的時(shí)間已經(jīng)經(jīng)過(guò)三代演變。與其它信道相比，移動(dòng)信道是最復(fù)雜、最?lèi)毫拥男诺?，接收信?hào)的錯(cuò)誤率非常高(5-10％)，使譯碼器在非常低的信噪比(SNR)下工作。因此，移動(dòng)信道對(duì)編譯碼器的設(shè)計(jì)要求非常高，采用的糾錯(cuò)編碼技術(shù)也在不斷更新，產(chǎn)生了BCH碼、TURBO碼、LDPC碼等優(yōu)秀的糾錯(cuò)編碼技術(shù)。低密度奇偶校驗(yàn)碼(LDPC)是一種性能非常好的糾錯(cuò)編碼技術(shù)，以其較低的

2、譯碼復(fù)雜度和靈活的結(jié)構(gòu)，成為編碼領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。中國(guó)的數(shù)字電視地面廣播標(biāo)準(zhǔn)(DTMB)和移動(dòng)多媒體系統(tǒng)(CMMB)以及新一代數(shù)字衛(wèi)星廣播標(biāo)準(zhǔn)(DVB-S2)都采用LDPC碼作為糾錯(cuò)碼。
　　 中國(guó)數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)(DTMB)中采用BCH碼和LDPC碼作為前向糾錯(cuò)碼，其中BCH碼為外碼，LDPC碼為內(nèi)碼。本文主要研究國(guó)標(biāo)糾錯(cuò)編碼的編譯碼器設(shè)計(jì)，包括BCH編譯碼器和LDPC碼譯碼器。
　　 首先介紹BCH碼和LDPC碼的

3、定義及原理，隨后介紹DTMB標(biāo)準(zhǔn)的糾錯(cuò)編碼方案。深入研究了BCH碼的編譯碼算法，針對(duì)DTMB標(biāo)準(zhǔn)BCH碼單比特錯(cuò)誤的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種基于XOR-plane和AND-plane的譯碼器方案，在Xilinx xc2vp30器件上實(shí)現(xiàn)了并行BCH編譯碼器。仿真結(jié)果表明，本文設(shè)計(jì)的BCH編譯碼器在速度和資源耗費(fèi)上可以滿(mǎn)足國(guó)標(biāo)的要求。
　　 接著對(duì)LDPC碼的常見(jiàn)譯碼算法進(jìn)行研究和仿真，包括LLR-BP算法、UMP-BP-Based算法，N

4、ormalized-BP-based算法以及Offset-BP-based算法，針對(duì)DTMB標(biāo)準(zhǔn)的編碼規(guī)律提出一種新的改進(jìn)最小和算法。該算法通過(guò)求均方誤差最小值的方法，結(jié)合了前面兩種改進(jìn)最小和算法的優(yōu)點(diǎn)，仿真結(jié)果表明，在歸一化值為0.75，偏移值為0.125的情況下，0.4碼率的LDPC碼譯碼算法性能上升了0.1dB，而復(fù)雜度基本相同。
　　 最后，本文對(duì)LDPC譯碼器的硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行了討論，分析了譯碼器的總體架構(gòu)、流水線以及量化