地面數(shù)字電視廣播LDPC信道解碼的算法及FPGA實現(xiàn).pdf

1、糾錯編碼技術(shù)是移動通信、衛(wèi)星通信、光纖通信和磁盤存儲等系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)之一。其中，由Gallager在1962年首先提出的低密度奇偶校驗碼(LDPC)碼，在沉寂了多年之后，受到Turbo碼的啟發(fā)，Mackey和Wiberg等人對Gallager碼重新進行了研究發(fā)現(xiàn)Gallager碼優(yōu)異性能，LDPC碼再次成為通信技術(shù)研究的熱點。LDPC碼是一種具有稀疏校驗矩陣的線性分組碼，研究結(jié)果表明，采用迭代的概率譯碼算法，LDPC碼可以達到接近香農(nóng)

2、極限的性能。本論文主要對LDPC碼的譯碼算法和硬件實現(xiàn)進行了較深入的研究。 本文研究了在白高斯噪聲信道下，針對中國地面數(shù)字電視廣播(DTMB)中LDPC碼的幾種主要迭代譯碼算法。這些算法包括：和積算法，最小和算法，分層修正最小和算法等等。給出了LDPC碼在這些不同譯碼算法下的誤碼率和迭代次數(shù)的仿真結(jié)果。同時，本文對LDPC譯碼器的關(guān)鍵參數(shù)、硬件實現(xiàn)中的定點量化與字長精度問題進行了深入的研究，給出了對譯碼器硬件實現(xiàn)具有參考意義的研

3、究結(jié)果。 最后，論文討論了LDPC碼譯碼器的硬件實現(xiàn)，分析了三種主要的硬件實現(xiàn)結(jié)構(gòu)：全并行結(jié)構(gòu)、部分并行結(jié)構(gòu)、串行結(jié)構(gòu)。隨機構(gòu)造的LDPC碼，由于校驗矩陣中非零元素分布的隨機性，很難采用部分并行結(jié)構(gòu)。而DTMB中校驗矩陣很大，全并行結(jié)構(gòu)顯然無法適用，本文介紹了一種基于串行結(jié)構(gòu)的硬件實現(xiàn)方法。這種方法不僅能夠降低譯碼器硬件實現(xiàn)的復(fù)雜度，還可以逼近隨機構(gòu)造LDPC碼的性能。為了驗證該構(gòu)造方法，我們在Xilinx公司Virtex-4系