基于DTMB的糾錯碼譯碼器的研究與設(shè)計.pdf

1、自1978年的第一代蜂窩通信系統(tǒng)誕生以來，移動通信技術(shù)的發(fā)展日新月異，在不到30年的時間已經(jīng)經(jīng)過三代演變。與其它信道相比，移動信道是最復(fù)雜、最惡劣的信道，接收信號的錯誤率非常高(5-10％)，使譯碼器在非常低的信噪比(SNR)下工作。因此，移動信道對編譯碼器的設(shè)計要求非常高，采用的糾錯編碼技術(shù)也在不斷更新，產(chǎn)生了BCH碼、TURBO碼、LDPC碼等優(yōu)秀的糾錯編碼技術(shù)。低密度奇偶校驗碼(LDPC)是一種性能非常好的糾錯編碼技術(shù)，以其較低的

2、譯碼復(fù)雜度和靈活的結(jié)構(gòu)，成為編碼領(lǐng)域的研究熱點。中國的數(shù)字電視地面廣播標準(DTMB)和移動多媒體系統(tǒng)(CMMB)以及新一代數(shù)字衛(wèi)星廣播標準(DVB-S2)都采用LDPC碼作為糾錯碼。
　　 中國數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇藴?DTMB)中采用BCH碼和LDPC碼作為前向糾錯碼，其中BCH碼為外碼，LDPC碼為內(nèi)碼。本文主要研究國標糾錯編碼的編譯碼器設(shè)計，包括BCH編譯碼器和LDPC碼譯碼器。
　　 首先介紹BCH碼和LDPC碼的

3、定義及原理，隨后介紹DTMB標準的糾錯編碼方案。深入研究了BCH碼的編譯碼算法，針對DTMB標準BCH碼單比特錯誤的特點，設(shè)計一種基于XOR-plane和AND-plane的譯碼器方案，在Xilinx xc2vp30器件上實現(xiàn)了并行BCH編譯碼器。仿真結(jié)果表明，本文設(shè)計的BCH編譯碼器在速度和資源耗費上可以滿足國標的要求。
　　 接著對LDPC碼的常見譯碼算法進行研究和仿真，包括LLR-BP算法、UMP-BP-Based算法，N

4、ormalized-BP-based算法以及Offset-BP-based算法，針對DTMB標準的編碼規(guī)律提出一種新的改進最小和算法。該算法通過求均方誤差最小值的方法，結(jié)合了前面兩種改進最小和算法的優(yōu)點，仿真結(jié)果表明，在歸一化值為0.75，偏移值為0.125的情況下，0.4碼率的LDPC碼譯碼算法性能上升了0.1dB，而復(fù)雜度基本相同。
　　 最后，本文對LDPC譯碼器的硬件結(jié)構(gòu)進行了討論，分析了譯碼器的總體架構(gòu)、流水線以及量化