基于DVB-C2標(biāo)準(zhǔn)的信道編碼設(shè)計(jì)與FPGA實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著數(shù)字電視技術(shù)、微電子技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展，以及有線電視用戶業(yè)務(wù)需求的不斷提高，DVB項(xiàng)目組于2009年4月提出了第二代有線數(shù)字電視廣播標(biāo)準(zhǔn)(DVB-C2)。與DVB-C相比，該標(biāo)準(zhǔn)不僅支持多種輸入流和可變的編碼調(diào)制、自適應(yīng)編碼調(diào)制，還能夠在有限的復(fù)雜程度下?lián)碛懈玫男阅埽约案蟮膫鬏斈芰挽`活性。如此強(qiáng)大的性能是與先進(jìn)的信道編碼技術(shù)分不開的。
　　 DVB-C2標(biāo)準(zhǔn)采用BCH+LDPC級(jí)聯(lián)碼作為前向糾錯(cuò)碼，比特交織由校

2、驗(yàn)位交織和列旋轉(zhuǎn)交織兩部分組成。LDPC碼是一種性能接近理論極限并適合高速通信系統(tǒng)的糾錯(cuò)編碼，且編解碼簡(jiǎn)單。與BCH碼級(jí)聯(lián)性能更優(yōu)異。廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信、有線通信等領(lǐng)域。
　　 本課題以Xilinx公司的Virtex-5系列FPGA為平臺(tái)，目的是使用ISE和Modelsim設(shè)計(jì)仿真工具，完成符合DVB-C2標(biāo)準(zhǔn)的通用信道編碼器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。通過研究實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目和DVB-C2標(biāo)準(zhǔn)，完成了信道編碼整體結(jié)構(gòu)的劃分、Veril

3、ogHDL代碼的編寫以及仿真驗(yàn)證全部工作。
　　 本文首先對(duì)DVB-C2標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)送端系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及各模塊的工作原理進(jìn)行了介紹。在學(xué)習(xí)糾錯(cuò)編碼和交織技術(shù)基本理論的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)分析了DVB-C2標(biāo)準(zhǔn)中的信道編碼技術(shù)，提出了通用信道編碼器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方案，并給出了部分參數(shù)下各模塊的仿真結(jié)果。
　　 本文提出了采用插空包技術(shù)來實(shí)現(xiàn)BCH編碼的數(shù)據(jù)速率調(diào)整；并通過動(dòng)態(tài)重配置PLL和異步FIFO相結(jié)合的方式，完成了LDPC編碼數(shù)據(jù)速率的

4、調(diào)整。PLL的動(dòng)態(tài)重配置功能使得動(dòng)態(tài)重配置信道編碼參數(shù)成為了可能，真正實(shí)現(xiàn)了信道編碼器的通用性。通過分析DVB-C2標(biāo)準(zhǔn)中LDPC編碼參數(shù)特性，提出了一種符合該標(biāo)準(zhǔn)的LDPC編碼實(shí)現(xiàn)方案。該方案僅用一個(gè)FIFO、13個(gè)RAM和ROM以及適當(dāng)?shù)倪壿嬰娐肪屯瓿闪薒DPC編碼，與采用乒乓操作的實(shí)現(xiàn)方案相比，節(jié)省了近一半的資源。而且根據(jù)不同的編碼參數(shù)，可適當(dāng)?shù)仄帘文承㏑AM，有效降低系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)功耗。為保證數(shù)據(jù)的連續(xù)性，LDPC編碼和比特交織模塊