本文關(guān)鍵詞：基于LDPC碼和Turbo碼的雙模譯碼器設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：現(xiàn)代的無(wú)線通信系統(tǒng)都無(wú)一例外地需要先進(jìn)的糾錯(cuò)編碼技術(shù)來(lái)提高傳輸信息的可靠性。LDPC碼和Turbo碼作為兩類性能接近香農(nóng)極限的糾錯(cuò)碼而受到廣泛的研究。雖然目前各種通信標(biāo)準(zhǔn)采用了不同的信道編碼方案,但面向未來(lái),不同通信標(biāo)準(zhǔn)的融合與互補(bǔ)將是大勢(shì)所趨,而很多的通信標(biāo)準(zhǔn)也不僅僅采用一種碼字作為糾錯(cuò)方案。因此,在單模譯碼器發(fā)展日趨成熟的現(xiàn)在,有必要研究具有兼容性的多模式多標(biāo)準(zhǔn)譯碼器。在此背景下,本論文致力于研究并實(shí)現(xiàn)具有高效性能的資源節(jié)約型LDPC碼/Turbo碼雙模譯碼器。首先,本文研究比較了LDPC碼和Turbo碼不同的譯碼算法,選取合適的算法作為雙模譯碼算法。根據(jù)雙模譯碼算法對(duì)非線性函數(shù)的不同處理,可分為查表近似法(LUT-log-MAP)和最值近似法(MAX-log-MAP)。本文結(jié)合了這兩種算法的優(yōu)劣勢(shì),提出了對(duì)狀態(tài)度量信息計(jì)算和外信息計(jì)算采取不同簡(jiǎn)化方式的MIX-log-MAP算法。由仿真結(jié)果可得,MIX-log-MAP算法性能相較于MAX-log-MAP算法提高了0.2d B(誤碼率以10-3為標(biāo)準(zhǔn)),而與LUT-log-MAP算法相比,MIX-log-MAP算法在省去大量查表運(yùn)算的同時(shí),性能僅損失了0.1dB。其次,本文將新算法MIX-log-MAP應(yīng)用于雙模譯碼器實(shí)現(xiàn),并根據(jù)LDPC碼/Turbo碼的譯碼流程的相似性,設(shè)計(jì)了各個(gè)共享計(jì)算模塊,包括分支度量模塊、狀態(tài)度量模塊和外信息模塊。根據(jù)MIX-log-MAP的簡(jiǎn)化方式,每個(gè)SISO單元僅在狀態(tài)度量模塊調(diào)用了16個(gè)查找表。相較于文獻(xiàn)[51]的每個(gè)SISO單元需調(diào)用54個(gè)查找表,本文節(jié)約了近70%的查找表數(shù)量。最后,針對(duì)以往的研究主要集中于分量譯碼器內(nèi)部這個(gè)問(wèn)題,本文研究Turbo碼交織網(wǎng)絡(luò)與LDPC碼移位網(wǎng)絡(luò)之間的聯(lián)系,發(fā)現(xiàn)可以用LDPC碼的移位器求Turbo碼的塊內(nèi)置換地址。本文設(shè)計(jì)的雙模數(shù)據(jù)重組網(wǎng)絡(luò),是設(shè)計(jì)資源節(jié)約型雙模譯碼器的有益之舉,而且相對(duì)于傳統(tǒng)的Turbo碼交織地址實(shí)時(shí)計(jì)算法,本文所用方法消耗邏輯器件大約減少了8.5%。以設(shè)計(jì)高性能低消耗的雙模譯碼器為基本理念,本文的設(shè)計(jì)可支持WIMAX標(biāo)準(zhǔn)下不同碼率的LDPC碼譯碼,和3GPP LTE、TD-LTE標(biāo)準(zhǔn)不同碼長(zhǎng)的Turbo碼譯碼�？偨Y(jié)來(lái)說(shuō),本文設(shè)計(jì)的譯碼器在改進(jìn)算法復(fù)雜度的同時(shí)不僅實(shí)現(xiàn)了計(jì)算模塊的共享共用,還創(chuàng)新性地提出將LDPC碼的移位網(wǎng)絡(luò)和Turbo碼的交織網(wǎng)絡(luò)合并成一個(gè)雙模數(shù)據(jù)重組網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),為日后雙模譯碼器各個(gè)模塊的共享共用開(kāi)辟了更為廣闊的研究方向。
【關(guān)鍵詞】：LDPC碼 Turbo碼 雙模譯碼器 數(shù)據(jù)重組網(wǎng)絡(luò) Log-MAP算法
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)計(jì)量大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN911.22
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-8
• Abstract8-16
• 1 緒論16-26
• 1.1 課題研究背景16-17
• 1.2 LDPC碼國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-20
• 1.2.1 LDPC碼編碼器研究17-18
• 1.2.2 LDPC碼譯碼算法與譯碼器研究18-20
• 1.3 Turbo碼國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀20-22
• 1.3.1 Turbo碼的譯碼算法與譯碼器研究20-21
• 1.3.2 Turbo碼交織器研究21-22
• 1.4 雙模譯碼器的研究現(xiàn)狀22-23
• 1.4.1 雙模譯碼器現(xiàn)有研究22-23
• 1.4.2 現(xiàn)有研究的不足之處23
• 1.5 課題研究?jī)?nèi)容23-24
• 1.6 論文章節(jié)安排24-26
• 2 LDPC/Turbo碼基本原理26-37
• 2.1 Turbo碼基本原理26-29
• 2.1.1 Turbo碼簡(jiǎn)介及編碼器結(jié)構(gòu)26-27
• 2.1.2 Turbo碼內(nèi)置交織器27-29
• 2.2 LDPC碼基本原理29-31
• 2.2.1 LDPC碼簡(jiǎn)述29-30
• 2.2.2 WIMAX標(biāo)準(zhǔn)下的LDPC碼30-31
• 2.3 LDPC碼多碼率編碼器設(shè)計(jì)31-36
• 2.3.1 結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)的RU算法簡(jiǎn)化31-33
• 2.3.2 多碼率編碼器的控制模塊和編碼模塊33-35
• 2.3.3 仿真結(jié)果與分析35-36
• 2.4 本章小結(jié)36-37
• 3 LDPC/Turbo碼譯碼算法研究37-58
• 3.1 LDPC譯碼算法研究37-42
• 3.1.1 BP譯碼算法37-39
• 3.1.2 對(duì)數(shù)域BP算法及其簡(jiǎn)化算法39-40
• 3.1.3 TDMP算法40-41
• 3.1.4 LDPC譯碼算法仿真分析41-42
• 3.2 Turbo碼譯碼算法研究42-47
• 3.2.1 Turbo譯碼器結(jié)構(gòu)42-43
• 3.2.2 MAP譯碼算法43-45
• 3.2.3 Log-MAP算法及其簡(jiǎn)化算法45-47
• 3.2.4 Turbo碼算法仿真分析47
• 3.3 LDPC/Turbo碼雙模譯碼算法研究47-57
• 3.3.1 現(xiàn)有雙模譯碼算法研究47-49
• 3.3.2 現(xiàn)有雙模譯碼算法改進(jìn)49-50
• 3.3.3 雙模譯碼算法仿真分析50-57
• 3.4 本章小結(jié)57-58
• 4 雙模譯碼器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)58-82
• 4.1 雙模譯碼器模塊設(shè)計(jì)58-65
• 4.1.1 基于改進(jìn)算法的計(jì)算模塊設(shè)計(jì)58-62
• 4.1.2 SISO單元總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)62-63
• 4.1.3 雙模譯碼器總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)63-65
• 4.2 雙模譯碼器控制單元設(shè)計(jì)65-70
• 4.2.1 SISO控制單元功能設(shè)計(jì)65-67
• 4.2.2 譯碼總控制單元功能設(shè)計(jì)67-70
• 4.3 雙模譯碼器量化位寬選擇70-77
• 4.3.1 信道信息量化方案70-72
• 4.3.2 譯碼中間數(shù)據(jù)量化方案72-74
• 4.3.3 最大迭代次數(shù)設(shè)置74-77
• 4.4 雙模譯碼器仿真結(jié)果比較77-81
• 4.4.1 譯碼器不同模式輸出波形圖77-79
• 4.4.2 SISO單元LUT數(shù)量統(tǒng)計(jì)分析79-80
• 4.4.3 雙模譯碼器吞吐率與比較80-81
• 4.5 本章小結(jié)81-82
• 5 雙模譯碼器數(shù)據(jù)重組網(wǎng)絡(luò)82-95
• 5.1 LDPC碼循環(huán)移位網(wǎng)絡(luò)82-83
• 5.2 Turbo碼交織/解交織網(wǎng)絡(luò)83-87
• 5.2.1 并行譯碼交織器概述83-85
• 5.2.2 交織地址存儲(chǔ)法85
• 5.2.3 交織地址實(shí)時(shí)計(jì)算法85-87
• 5.3 LDPC/Turbo碼數(shù)據(jù)重組網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)87-93
• 5.3.1 Turbo碼塊內(nèi)置換地址研究87-90
• 5.3.2 雙模共用數(shù)據(jù)重組網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)90-92
• 5.3.3 數(shù)據(jù)重組網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)總結(jié)分析92-93
• 5.4 本章小結(jié)93-95
• 6 論文的總結(jié)與展望95-96
• 參考文獻(xiàn)96-101
• 作者簡(jiǎn)介101

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

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2 曹e，

本文編號(hào)：427053