【摘要】：在無線通信系統(tǒng)中差錯(cuò)控制編碼技術(shù)是確保信息能夠可靠傳輸?shù)闹匾夹g(shù)之一。低密度奇偶校驗(yàn)碼(Low Density Parity Check,LDPC)是性能無限接近香農(nóng)限的一種糾錯(cuò)碼,從第二次發(fā)現(xiàn)之后得到了廣泛的關(guān)注,自信息論提出以來LDPC碼憑借著其低譯碼復(fù)雜度、靈活的結(jié)構(gòu)、優(yōu)異的性能成為編碼領(lǐng)域的重大突破之一。目前在深空通信、衛(wèi)星通信、數(shù)字音視頻廣播等領(lǐng)域LDPC碼被廣泛應(yīng)用。廣播電視網(wǎng)是目前應(yīng)用最廣泛的大眾信息傳播載體,方便快捷的將信息傳播到廣大家庭用戶中,隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,以及人們對無線業(yè)務(wù)需求的日益增加,傳統(tǒng)的廣播網(wǎng)和雙向通信網(wǎng)已經(jīng)無法使移動(dòng)業(yè)務(wù)最優(yōu)化,下一代廣播電視無線網(wǎng)(Next Generation Broadcast Network Wireless Systems,NGB-W)應(yīng)運(yùn)而生。本文結(jié)合所在中國科學(xué)院上海高等研究院新媒體無線技術(shù)研究中心實(shí)習(xí)所參與的“下一代廣播電視無線網(wǎng)(NGB-W)”的項(xiàng)目,主要對該系統(tǒng)中的比特交織編碼調(diào)制模塊(Bit Interleaved Coded Modulation,BICM)進(jìn)行了深入的研究,并對信道編碼所采用的LDPC碼的碼構(gòu)造進(jìn)行了研究學(xué)習(xí)。本文首先對LDPC碼的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹,對LDPC碼的基本原理以及影響LDPC碼性能的一些因素進(jìn)行了簡要介紹,并對LDPC碼的一些基本譯碼算法進(jìn)行了介紹。然后,詳細(xì)闡述了LDPC碼的構(gòu)造方法,其中包括隨機(jī)構(gòu)造和代數(shù)構(gòu)造,雖然由代數(shù)構(gòu)造算法構(gòu)造出的碼有一定的結(jié)構(gòu)規(guī)律便于降低編碼復(fù)雜度,但是代數(shù)構(gòu)造在碼長的選擇上缺少靈活性,所以本文重點(diǎn)介紹了隨機(jī)構(gòu)造算法中的PEG(Progressive Edge Growth)以及基于該算法的改進(jìn)算法。本文對采用PEG結(jié)合ACE(Approximate cycle EMD)的算法構(gòu)造出NGB-W系統(tǒng)中的LDPC碼進(jìn)行了MATLAB仿真,對其性能進(jìn)行驗(yàn)證,并在相同的仿真條件下與DVB-T2中的LDPC碼進(jìn)行性能的比較。通過仿真可以看出利用PEG結(jié)合ACE的方法構(gòu)造出的的高碼率LDPC碼性能優(yōu)于DVB-T2系統(tǒng)中的LDPC碼。
[Abstract]:Error control coding is one of the most important techniques to ensure the reliable transmission of information in wireless communication systems. Low density parity check code (Low Density Parity Check,LDPC) is a kind of error-correcting code whose performance is infinitely close to the Shannon limit. Since the second discovery, the LDPC code has been widely concerned. Since the information theory was put forward, the LDPC code has been constructed with its low decoding complexity and flexible structure. Excellent performance has become one of the major breakthroughs in the field of coding. At present, LDPC codes are widely used in deep space communication, satellite communication, digital audio and video broadcasting and other fields. Radio and television network is the most widely used carrier of mass information dissemination. It is convenient and fast to spread information to the majority of home users. With the rapid development of information technology and the increasing demand for wireless services, radio and television network is the most widely used carrier of mass information. The traditional broadcasting network and bidirectional communication network can not optimize the mobile service, and the next generation radio and television wireless network (Next Generation Broadcast Network Wireless Systems,NGB-W) emerges as the times require. This paper is based on the project "next Generation Radio and Television Network (NGB-W)", which is attended by the Institute of New Media Wireless Technology Research Center of Shanghai Institute of Advanced Research, Chinese Academy of Sciences. In this paper, the bit-interleaved coded modulation module (Bit Interleaved Coded Modulation,BICM) is studied deeply, and the code structure of LDPC code used in channel coding is studied. In this paper, the development history and research status of LDPC codes are introduced, the basic principle of LDPC codes and some factors affecting the performance of LDPC codes are briefly introduced, and some basic decoding algorithms of LDPC codes are introduced. Then, the construction method of LDPC code is described in detail, including random construction and algebraic construction, although the code constructed by algebraic construction algorithm has a certain structure law to reduce the coding complexity. However, algebraic construction lacks flexibility in code length selection, so this paper focuses on the introduction of PEG (Progressive Edge Growth) and the improved algorithm based on the random construction algorithm. In this paper, the LDPC code in NGB-W system is constructed by using the algorithm of PEG and ACE (Approximate cycle EMD), and its performance is verified by MATLAB simulation. The performance of LDPC code in DVB-T2 is compared with that of LDPC code in DVB-T2 under the same simulation conditions. The simulation results show that the high bit rate LDPC codes constructed by PEG combined with ACE have better performance than LDPC codes in DVB-T2 systems.
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN911.22

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本文編號：2316596