本文關(guān)鍵詞：LDPC碼編譯碼及碼輔助的載波同步研究

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【摘要】：LDPC碼是一種先進的信道編碼技術(shù),采用軟判決譯碼算法時具有接近理想香農(nóng)限的性能。LDPC碼按照構(gòu)造域可分為二進制LDPC碼和多進制LDPC碼。本文從二進制LDPC碼入手,對LDPC碼的編、譯碼算法進行研究,并在此基礎(chǔ)上研究多進制LDPC碼的構(gòu)造和譯碼算法。同時,采用軟判決的LDPC碼譯碼消息中含有豐富的概率信息,論文研究多進制LDPC碼的碼輔助聯(lián)合譯碼迭代載波同步,推導相應的公式,并進行仿真驗證。論文的主要工作如下：(1)研究IEEE802.16e標準中校驗矩陣具有準雙對角結(jié)構(gòu)的LDPC碼以及基于該結(jié)構(gòu)的快速編碼方法。研究基于軟判決的LDPC碼譯碼算法,BP譯碼算法以及其改進算法MS算法；研究LDPC碼譯碼器的結(jié)構(gòu)：全并行結(jié)構(gòu)以及節(jié)點分組結(jié)構(gòu),并分析各種譯碼器的性能。(2)以C語言和MFC為開發(fā)平臺,設(shè)計并實現(xiàn)了一套LDPC碼仿真測試軟件。該軟件分為四個模塊：編碼模塊、調(diào)制傳輸模塊、譯碼模塊和仿真測試模塊。其中編碼模塊支持IEEE802.16e標準中規(guī)定的19種碼長、6種碼率的LDPC碼。調(diào)制傳輸模塊支持BPSK、QPSK、16QAM以及64QAM四種調(diào)制方式。譯碼模塊支持BP算法、MS算法兩種譯碼算法,同時支持全并行結(jié)構(gòu)和基于節(jié)點分組的部分并行結(jié)構(gòu)。仿真測試模塊可實現(xiàn)對多種LDPC碼、調(diào)制方式和譯碼算法的誤比特性能和收斂速度的仿真測試。(3)在LDPC譯碼程序的設(shè)計與實現(xiàn)過程中,論文提出一種LDPC碼的譯碼消息存儲結(jié)構(gòu)和相應的譯碼實現(xiàn)過程。譯碼時,只存儲校驗矩陣非零元素對應的譯碼消息,并采用相應的方式對譯碼消息尋址。論文設(shè)計的LDPC碼譯碼器在譯碼時能大大節(jié)省內(nèi)存的占用,同時可有效的提高譯碼速度。(4)研究伽羅華域的基本概念、運算規(guī)則以及構(gòu)造方法,并給出一種伽羅華域元素的表示方法以及軟件計算方法；研究幾種多進制LDPC碼的構(gòu)造方法；研究基于軟消息的多進制LDPC碼譯碼算法以及采用快速傅里葉變換的多進制LDPC碼譯碼算法。(5)研究基于EM算法的碼輔助載波同步算法。研究采用高階調(diào)制的系統(tǒng)下,二進制LDPC的碼輔助載波同步算法,推導相偏估計的表示形式。同時,提出多進制LDPC碼的碼輔助載波同步算法,推導多進制LDPC碼系統(tǒng)中相偏估計的表示形式并給出算法步驟。仿真表明,當系統(tǒng)相偏在估計器收斂范圍以內(nèi),該算法可使多進制LDPC編碼系統(tǒng)的誤比特率接近理想同步下的譯碼性能。
【關(guān)鍵詞】：LDPC碼 BP譯碼 全并行結(jié)構(gòu) 節(jié)點分組結(jié)構(gòu) 譯碼消息存儲策略 多進制LDPC碼 EM算法 碼輔助載波同步 相偏估計
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN911.22
【目錄】：

• 摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 符號說明12-14
• 第一章 緒論14-18
• 1.1 數(shù)字通信系統(tǒng)模型14
• 1.2 最大似然譯碼14-15
• 1.3 LDPC碼15-16
• 1.4 碼輔助的載波同步16-17
• 1.5 論文的內(nèi)容安排17-18
• 第二章 LDPC碼的基本概念18-25
• 2.1 LDPC碼簡介18
• 2.2 TANNER圖表示18-19
• 2.3 LDPC碼的譯碼算法19-25
• 2.3.1 BP算法20-24
• 2.3.2 MS算法24-25
• 第三章 LDPC碼編譯碼軟件系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)25-43
• 3.1 LDPC碼編碼25-31
• 3.1.1 IEEE802.16E標準中LDPC碼的校驗矩陣26-29
• 3.1.2 QC-LDPC碼的快速編碼算法29-31
• 3.2 調(diào)制與傳輸31
• 3.3 LDPC碼譯碼器實現(xiàn)31-43
• 3.3.1 采用分組結(jié)構(gòu)的譯碼器32-35
• 3.3.2 LDPC碼譯碼消息存儲結(jié)構(gòu)35-37
• 3.3.3 LDPC碼譯碼軟件37
• 3.3.4 譯碼算法性能測試37-43
• 第四章 多進制LDPC碼43-54
• 4.1 伽羅華域43-49
• 4.1.1 群43
• 4.1.2 加法和乘法的模運算43-44
• 4.1.3 有限域44-45
• 4.1.4 伽羅華域GF(2~m)的構(gòu)造45-47
• 4.1.5 有限域運算的軟件實現(xiàn)47-49
• 4.2 NB-LDPC碼的構(gòu)造方法49-51
• 4.2.1 隨機構(gòu)造方法49
• 4.2.2 基于循環(huán)群的構(gòu)造方法49-51
• 4.3 NB-LDPC碼的譯碼算法51-54
• 4.3.1 信道消息計算51-52
• 4.3.2 譯碼算法具體步驟52-54
• 第五章 碼輔助的聯(lián)合譯碼迭代載波同步算法54-68
• 5.1 最大似然估計54-55
• 5.2 EM算法概述55-57
• 5.3 碼輔助的聯(lián)合譯碼迭代載波同步算法57-63
• 5.3.1 相位偏移估計57-62
• 5.3.2 碼輔助的聯(lián)合譯碼載波同步算法62-63
• 5.4 仿真結(jié)果與分析63-68
• 總結(jié)與展望68-69
• 參考文獻69-74
• 致謝74-75
• 攻讀學位期間的研究成果75-76
• 附件76

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8 李穎;王欣;魏急波;;一種復數(shù)球形譯碼算法的仿真[J];系統(tǒng)仿真學報;2006年10期

9 張培;;低密度奇偶校驗碼及其譯碼算法實現(xiàn)[J];蘇州市職業(yè)大學學報;2007年02期

10 章敏;唐寧;廖圣鵬;;Turbo CPM系統(tǒng)Log-MAP譯碼算法優(yōu)化[J];電子設(shè)計工程;2010年01期

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1 肖海勇;畢光國;;聯(lián)合檢測的均衡譯碼算法[A];通信理論與信號處理新進展——2005年通信理論與信號處理年會論文集[C];2005年

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3 梁棟;李冬霞;;一種改進的Turbo碼Log-MAP譯碼算法[A];2006通信理論與技術(shù)新進展——第十一屆全國青年通信學術(shù)會議論文集[C];2006年

4 張穎;岳殿武;;幾何Goppa碼的譯碼[A];第一屆中國高校通信類院系學術(shù)研討會論文集[C];2007年

5 周朝霞;王大勇;;一種高速并行的Turbo碼譯碼算法[A];2007通信理論與技術(shù)新發(fā)展——第十二屆全國青年通信學術(shù)會議論文集（下冊）[C];2007年

6 童勝;王鵬;王單;王新梅;;LDPC碼量化和積譯碼的高效實現(xiàn)[A];現(xiàn)代通信理論與信號處理進展——2003年通信理論與信號處理年會論文集[C];2003年

7 盧而輝;賴信q;謝德望;李肇嚴;;可運用于線性區(qū)塊碼之新式軟式判定譯碼算法[A];2005年海峽兩岸三地無線科技學術(shù)會論文集[C];2005年

8 路成業(yè);孫蓉;王新梅;;Turbo碼幾種譯碼算法中的量化分析[A];開創(chuàng)新世紀的通信技術(shù)——第七屆全國青年通信學術(shù)會議論文集[C];2001年

9 朱敏;孟慶民;高西奇;;球形譯碼在MIMO-OFDM系統(tǒng)中的應用[A];第九屆全國青年通信學術(shù)會議論文集[C];2004年

10 劉釗;李會勇;何子述;劉本永;;VBLAST的一種新的非線性譯碼算法[A];2006通信理論與技術(shù)新進展——第十一屆全國青年通信學術(shù)會議論文集[C];2006年

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1 林偉;多元LDPC碼：設(shè)計、構(gòu)造與譯碼[D];西安電子科技大學;2012年

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10 趙傳鋼;LDPC碼及迭代接收系統(tǒng)研究[D];北京郵電大學;2006年

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1 韓照;基于因子圖與FPGA的LDPC碼概率譯碼算法研究及實現(xiàn)[D];暨南大學;2015年

2 吳海東;LDPC碼編譯碼算法研究[D];南京信息工程大學;2015年

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5 宋雷;極化碼SC譯碼算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

6 韓明;低復雜度的TPC譯碼算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

7 李廷墅;極化碼譯碼算法的研究和分析[D];華南理工大學;2013年

8 李曉;低密度奇偶校驗碼譯碼算法研究及實現(xiàn)[D];山東大學;2008年

9 張敬毅;重復累積碼譯碼算法研究[D];大連理工大學;2011年

10 涂廣福;重復累積碼的編譯碼算法研究[D];西安電子科技大學;2014年

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