本文關鍵詞：基于DDE理論的LDPC雙模譯碼器研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：LDPC碼和Turbo碼的提出是信道編譯碼研究中的重大突破,標志著糾錯碼的理論研究與技術已踏入全新的時代。在低信噪比的條件下,Turbo碼的性能優(yōu)于其他碼。然而由于LDPC碼的低密度特性,具有較大的靈活性,且在碼長足夠長的情況下,其性能優(yōu)于Turbo碼。在實際的硬件環(huán)境中,LDPC/Turbo雙模譯碼器能夠充分利用上述兩種碼的優(yōu)點,但仍然存在硬件損耗大,吞吐率低等問題。本文研究的目的就是通過離散密度進化理論(discrete density evolution DDE)來指導雙模譯碼器的硬件實現。本文主要以LDPC/Turbo雙模譯碼器為研究對象,從硬件結構與理論分析兩個方面對譯碼器進行優(yōu)化,該雙模譯碼器可支持Wimax標準和TD-LTE標準,同時可進行LDPC碼和Turbo碼兩種模式的任意切換。第一部分:硬件結構方面。對RU算法進行直接簡化,通過總結各碼率基矩陣結構的異同,設計實現了適用于Wimax標準下1/2碼率和2/3B碼率的編碼器結構。此外,以降低硬件消耗為主要理念,仔細深入地研究了TDMP算法和Log_MAP算法的相似性,實現了雙模硬件框架結構。在實際的譯碼器設計時,采用多個SISO模塊形成SISO陣列來提高雙模譯碼器的吞吐率。仿真結果顯示,雙模譯碼器共消耗59240個邏輯單元,最大工作頻率為71.81MHz,LDPC碼模式下的吞吐率為137Mbps,Turbo碼模式下的吞吐率為43 Mbps。在本論文的最后相比于其他文獻中的雙模譯碼器,綜合理論分析之后的結果本論文實現的譯碼器在綜合時鐘頻率較低的情況下依然獲得了較高的吞吐率。第二部分:理論分析方面。主要工作是在簡化雙模譯碼器設計的基礎上引入了DDE理論,從而指導LDPC/Turbo雙模譯碼器的實現。首先在DDE理論的基礎上進行迭代次數分析,根據多條件判定來精確計算迭代次數,從而實現譯碼算法與錯誤概率變化特征的自適應性。其次鑒于目前DDE理論還沒有對TDMP算法進行分析,所以本文利用DDE理論對TDMP算法進行研究和推導,來驗證TDMP算法的優(yōu)越性能。仿真結果顯示,在達到相同或近似誤碼率的情況下,TDMP算法收斂速度更快。且最好情況下,TDMP算法的迭代次數是BP算法的迭代次數的一半,這也意味著選取TDMP算法作為雙模譯碼算法是切實可行的。綜合上述研究成果,本論文利用MATLAB軟件系統(tǒng)的進行DDE理論的性能仿真與分析,通過Verilog語言編程,在FPGA平臺上實現LDPC/Turbo雙模編譯碼器的系統(tǒng)設計,利用Modelsim軟件得到雙模編譯碼器的輸出波形圖。本文所提出的關于理論與硬件實現的多項改進,為雙模譯碼器的進一步研究奠定了基礎。
【關鍵詞】：雙模譯碼器 低密度校驗碼 Turbo碼 離散密度進化理論 TDMP算法 迭代次數
【學位授予單位】：中國計量大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN911.22
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-8
• Abstract8-15
• 1 緒論15-21
• 1.1 課題研究背景和意義15-16
• 1.2 LDPC/Turbo雙模譯碼器的研究現狀16-17
• 1.3 離散密度進化理論研究現狀17-19
• 1.4 本課題研究內容及安排19-21
• 2 LDPC碼和Turbo碼的基本原理21-28
• 2.1 LDPC碼的基本理論21-24
• 2.1.1 LDPC碼校驗矩陣表示22
• 2.1.2 LDPC碼的度分析22-24
• 2.2 Turbo碼的基本理論24-27
• 2.2.1 Turbo碼的因子圖表示法24-25
• 2.2.2 Turbo碼的內置交織器25-26
• 2.2.3 Turbo碼的迭代停止準則26-27
• 2.3 本章小結27-28
• 3 編譯碼器設計與FPGA實現28-43
• 3.1 系統(tǒng)結構28-30
• 3.2 多碼率編碼器設計30-34
• 3.2.1 編碼器算法原理30
• 3.2.2 編碼器結構設計與分析30-33
• 3.2.3 多碼率編碼器結果分析33-34
• 3.3 LDPC/Turbo雙模譯碼器共用單元34-42
• 3.3.1 SISO陣列35-37
• 3.3.2 輸入緩存單元37-38
• 3.3.3 解復接單元38-39
• 3.3.4 后驗信息存儲單元39
• 3.3.5 交織器39-40
• 3.3.6 雙模譯碼器測試結果分析40-42
• 3.4 本章小結42-43
• 4 離散密度進化理論43-73
• 4.1 離散密度進化理論43-51
• 4.1.1 連續(xù)密度進化理論43-47
• 4.1.2 非規(guī)則碼的密度進化分析47-48
• 4.1.3 歸一化最小和算法與偏移最小和算法的密度進化分析48-49
• 4.1.4 離散密度進化理論分析49-51
• 4.2 基于DDE理論的最大迭代次數分析51-53
• 4.2.1 門限值分析51
• 4.2.2 DDE理論的改進51-53
• 4.3 基于DDE理論的TDMP算法分析53-60
• 4.3.1 TDMP算法53-55
• 4.3.2 TDMP算法的DDE理論推導55-60
• 4.4 結果分析60-72
• 4.4.1 離散密度進化理論分析仿真60-62
• 4.4.2 基于DDE理論的最大迭代次數分析結果62-64
• 4.4.3 基于DDE理論的TDMP算法分析仿真結果64-69
• 4.4.4 LDPC/Turbo雙模譯碼器的綜合結果分析69-72
• 4.5 本章小結72-73
• 5 總結與展望73-75
• 5.1 研究總結73
• 5.2 需進一步研究的內容73-75
• 參考文獻75-80
• 作者簡歷80

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4 王培進,宋宜斌,李剛民;基于DDE技術的實時多任務控制系統(tǒng)[J];計算機工程與應用;2000年02期

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6 孫豐榮;高俊峰;賈世清;王春華;陳艷;;基于DDE技術的VB與AC800F系統(tǒng)的數據共享[J];工業(yè)控制計算機;2008年08期

7 臧夢，齊玫;在GENIE中使用DDE技術形成選煤廠集中監(jiān)測與調度管理系統(tǒng)[J];微計算機信息;1996年05期

8 田小鋒,代克難;用VB實現網絡動態(tài)數據交換(DDE)[J];電腦開發(fā)與應用;1998年03期

9 楊梅;劉曉清;;基于DDE的RSView32與MATLAB的通訊[J];北京印刷學院學報;2006年03期

10 王愛學;利用Windows環(huán)境下DDE通訊實現MIS圖表的動態(tài)打印[J];計算機應用研究;1997年02期

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1 洪芳菲;基于DDE理論的LDPC雙模譯碼器研究[D];中國計量大學;2016年

  本文關鍵詞：基于DDE理論的LDPC雙模譯碼器研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：289041