TCM技术与LDPC码的研究

论文摘要

信道编码技术能够带来编码增益,节省宝贵的功率资源,已经成为现代通信系统必不可少的关键技术。本文首先介绍了V.34协议中发端结构图中的各个组成部分,对其所采用的关键技术进行了详细分析。重点研究了协议中四维网格编码及对应的维特比译码;其次,介绍了LDPC码的编译码方法,用MATLAB仿真工具对（1008,3,6）规则码的软判决和硬判决译码算法进行了性能仿真,分析了GB20600-2006标准中的准循环LDPC码基于对数似然比的置信传播译码算法、最小和译码算法和补偿最小和译码算法性能;再次,分析了密度进化的对称性条件,进化方程和阈值现象,由于对数似然比的置信传播译码消息的概率密度在演进过程中保持了近似高斯分布的特点,因此可以用高斯估计思想简化密度进化过程。结合概率论知识简化门限确定过程,在确定了门限的基础上运用提前判决思想减少译码运算量。最后对改进算法的性能及算法运算量减少情况作了仔细分析。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 数字通信系统的结构
• 1.2 信道模型和信道容量
• 1.2.1 信道容量的定义
• 1.2.2 信道容量与纠错码的关系
• 1.2.3 BSC 和AWGN 信道的信道容量
• 1.3 纠错编码的发展历史
• 1.4 论文结构及内容安排
• 第二章 V.34 协议中 TCM 技术和 Viterbi 译码
• 2.1 卷积码和维特比译码基本原理
• 2.1.1 卷积编码的基本原理简介
• 2.1.2 维特比译码原理介绍
• 2.1.3 TCM 技术原理及译码流程
• 2.2 V.34 协议关键技术
• 2.2.1 发送机部分整体描述
• 2.2.2 预编码结构
• 2.2.3 V.34 中的网格编码
• 2.3 V.34 协议的接收端译码方案
• 2.3.1 接收端维特比译码
• 2.3.2 逆预编码结构
• 2.4 仿真结果及分析
• 2.5 本章小结
• 第三章 GB20600-2006 标准中 LDPC 码译码研究
• 3.1 LDPC 编码的相关理论
• 3.1.1 LDPC 码的图模型
• 3.1.2 校验矩阵构造方法
• 3.2 LDPC 码译码算法介绍
• 3.2.1 LDPC 码硬判决译码
• 3.2.2 LDPC 码软判决译码
• 3.3 数字电视地面广播传输系统中的纠错编码
• 3.3.1 BCH 码的编译码
• 3.3.2 本标准中的内码—QC-LDPC
• 3.4 仿真结果及分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 运用及早判决的 LDPC 码的译码算法
• 4.1 密度进化
• 4.1.1 密度进化前提条件
• 4.1.2 密度进化演化方程
• 4.1.3 密度进化的门限
• 4.2 高斯估计
• 4.2.1 规则码的位节点均值表示式求法
• 4.2.2 非规则码的位节点均值表示式求法
• 4.2.3 φ（ x） 的取值范围表达式推导过程
• 4.3 一种及早判决准则
• 4.3.1 概率论知识运用
• 4.3.2 及早判决门限
• 4.4 性能仿真结果及分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果