《毕业设计论文(中国数字电视地面广播标准ldpc码)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计论文(中国数字电视地面广播标准ldpc码)（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 摘 要纠错编码技术是移动通信、卫星通信、光纤通信和磁盘存储等系统中的关键技术之一。其中，由Gallager在1962年首先提出的低密度奇偶校验码(LDPC)码，在沉寂了多年之后，受到Turbo码的启发，Mackey和Wiberg等人对Gallager码重新进行了研究发Gallager码优异性能，LDPC码再次成为通信技术研究的热点。LDPC码是一种具有稀疏校验矩阵的线性分组码，研究结果表明，采用迭代的概率译码算法，LDPC码可以达到接近香农极限的性能。本论文较为系统的介绍了LDPC码的构造、编码和译码。重点是LDPC码的译码算法和其在数字电视系统中的应用。本文首先研究了LDPC码理论基础，例
2、如图结构、线性分组码。之后介绍了几种构造方法，包括Mackay随机构造、有限几何的EG构造，以及相应的编码算法。并通过Matlab在AWGN信道下对LDPC码进行了仿真，测试其性能。关键字：LDPC 码；BP 译码；Tanner 图；EG 码；稀疏矩阵；数字电视地面广播ABSTRACTError-correcting codes are widely used in many fields, such as mobile communication, satellite communication, and so on. Low-Density Parity codes (LDPC), one
3、 kind of Error-correction codes, is defined in terms of very sparse matrices, and can be decoded by iteration algorithms. It was first investigated in l962 by Gal1ager, but appeared to have been 1argely forgotten. Mackey and Wiberg rediscovered its excellent property of achieving information rates u
4、p to the Shannon limit, after the extreme success of Turbo codes. LDPC code is a kind of sparse calibration matrix linear block code, the results show that the probability of iterative decoding, LDPC code can be achieved close to Shannon Limit performance.This paper has systematic introduced the str
5、ucture, encoding and decoding of the LDPC code. This paper is focused on the decoding algorithms of the LDPC code and its digital television system applications. Firstly, this paper research on the theoretical foundation of LDPC codes, for example, maps the structure, linear block codes. After sever
6、al tectonic introduced, including the Mackay random structure, the EG limited geometric structure, and the corresponding coding algorithm. And then, through Matlab in AWGN channel under the LDPC codes for the simulation to test its performance.Keywords: LDPC; BP decoding; Tanner graph; EG-LDPC; spar
7、se matrix; Terrestrial Digital TV目 录第一章 绪论 .11.1 信道编码 .11.2 LDPC 码的特点和研究情况 .21.2.1 LDPC 码的特点.21.2.2 LDPC 码的研究现状.31.3 中国数字电视地面广播标准.4 1.3.1 中国数字电视地面广播标准系统介绍.4 1.3.2 中国数字电视地面广播标准的方案 DMB-TH.5第二章 LDPC 码的理论基础.72.1 线性分组码 .72.2 LDPC 码的图结构 .72.2.1 树 .72.2.2 Tanner 图 .82.3 LDPC 码的分类 .102.3.1 规则码和非规则码 .10 2.3.
8、2 二元域和多元域的码 .11第三章 LDPC 码的编码与译码.123.1 LDPC 码的构造 .123.1.I Gallager 的构造方法 .123.1.2 Mackay 的构造方法 .123.1.3 PEG(progressive edge-growth)码 .133.1.4 几何构造方法 .13 3.2 编码原理.14南京邮电大学通达学院 2008 届本科生毕业设计3.2.1 高斯消去法 .143.3 LDPC 码的译码 .153.3.1 LDPC 码的概率译码算法 .15第四章 AWGH 信道下的仿真结果与分析.174.1 AWGH 信道模型的建立 .17 4.2 LDPC 码仿真结
9、果及分析 .17结束语 .23致 谢 .24参考文献 .25南京邮电大学通达学院 2008 届本科生毕业设计1第一章 绪论本章首先介绍信道编码理论和LDPC(LOWDensity Parity CODE)码的研究现状，然后概述数字电视标准的发展，最后给出本论文的主要内容和结构。1.1 信道编码通信的目的是将载有信息的信号可靠的传送给对方，然而由于在传输过程中数字信号受到干扰，使信号码元波形变坏，接收端可能发生错误判断。信道中乘性干扰引起的码间干扰，通常可以通过均衡技术纠正，而对于加性干扰，除了要选择合适的调制解调方法以及调节发射功率外，纠错编码也是必须考虑的环节。一个基本的数字通信系统如图1-
10、1所示。其中，信道编码器的作用是按某种算法，对信源码适当的添加冗余比特，使得接收端信道译码器根据这些冗余比特尽量多地找出并纠正错码。信源信宿信道编码噪声信源编码调制器信道信源编码器信道编码器解调器图 1-1 数字通信系统的基本模型Shannon在其1948年发表的论文“通信的数学理论”中，首次阐明了在任何一种有扰信道中均存在一个确定的信道容量C只要信息以小于此信道容量的速率传输，传输错误概率就可以任意小。Shannon定理的完整表述是：设R信息传输的速率，C是离散无记忆信道信道容量，是一个任意小正数，则只要C 01tan(/2)ln1tan(/2)t k N ijik t k N ijikQQ
11、H QH Ql -1 kjM （） it i f，+R，R在AWGN信道下，码字序列通常需要经过BPSK调制然后才送入信道，并在接收端得到接收序列Y=， 。根据AWGN信道的特性可以得到：Y = ( 1Y2YnYRnjjxni，j=1，2，N1)，其中为服从N(0，)的一维高斯随机变量，因此可以推知：（3-7）2222(1)2 22(1)2 21 (0)2lnln2/(1 )12jjyj jjy jeP xyfyP xy eAWGN信道下和积译码算法的整个流程如下：1)初始化。对所有变量节点根据(3-7)式计算似然，对所有 赋初值=；jf ijQ ijQjf2)迭代。水平迭代：根据式(3-6)，对所有校验节点，计算；垂直迭(1,2,)i imL ijR代：根据式(3-6)，对所有变量节点，计算； (1,2, )j jnL ijQ3)判决与终止迭代。每次迭代结束后对所有变量节点计算并作硬判决，判决规则 jQ为：（3-8）0,0 1,0j j jQxQ
