基于ldpc译码算法铁路信号传输处理探究

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1、基于LDPC译码算法铁路信号传输处理探究摘要：本文首先讨论了铁路信号传输中存在的符号间干扰和载波间干扰，提出并讨论了基于低密度奇偶校验译码算法的时空编码OFDM信号传输方案。关键词：OFDM；信号传输；LDPC中图分类号：TN911.2文献标识码：A文章编号：1674-7712（2012）14-0033-01正交频分复用（OFDM）是一种具有高效频谱利用率的信号传输方案，很适用于宽带数字通信。随着现代数字信号处理技术的进步，OFDM变得更加容易实现，其作为一种有效的调制方案，能广泛地应用于铁路信号传输处理中。OFDM的一个主要优点是能够把频率选择性衰落信道有效地转变为一组并行的平坦衰落信道。

2、如果在符号间插入一小段时间间隔（也称为保护间隔），则可彻底消除符号间干扰（ISI）和载波间干扰（ICI）o保护间隔的长度应不小于信道的时延扩展。如果符号的信号波形循环扩展到保护间隔（循环前缀），则载波在整个符号周期内都是正交的，这样可以消除ICIo由于保护间隔的存在，使得连续的符号不重叠，从而也消除了ISIo因此在接收机无需进行信道均衡，接收机的复杂性也随之降低。基于LDPS译码算法（低密度奇偶校验）的时空编码OFDM系统在铁路信号传输处理能良好地实现消除ISI和ICIo一、系统模型由于基于现今发展水平的低密度奇偶校验（LDPS）码的STC已经被证明是一种可满足这些设计原理的良好候选方案，考

3、虑STC-OFDM系统，此系统包括Q个子载波，N个发送天线和M个接收天线，且通过频率和时间选择性衰落信道进行信号传送。每个STC码字张成P个毗邻的OFDM码字，而且每个OFDM码字由（NQ）个STC符号组成，并在一个时隙内同时发送。每个STC符号沿着某个特定的OFDM子载波和特定的发射机天线发送出去。假设衰减过程在每个OFDM码字（一个时隙）内保持不变，但码字与码字之间的衰落过程是变化的，而且不同发射-接收天线对之间的衰落过程是不相关的。二、LDPSLDPS码是一种可接近AWGN信道容量的，非常有前景的编码技术。例如，一个精心构造的1/2速率、具有长分组长度的不规则LDPS码在误比特率10-

4、6时，与AWGN信道的香农容量只差0.04dBo速率为R二K/N的规则（N,K,s,t）LDPC码的奇偶校验矩阵H是一个（N-K）*N矩阵，每一列有s个1,每行有t个1,其中s

5、进行奇偶校验。假设奇偶校验正确，译码终止；否则继续译码，直至达到最大迭代次数。具有奇偶校验矩阵H的码可用两种节点（可变节点和校验节点）组成的二分图来表示。每个码比特是一个可变节点，而每个奇偶校验或奇偶校验矩阵的每一行表示一个校验节点。四、基于LDPC的STC-0FDM系统由于无线信道的分集衰落特性和只有接收机已知CSI的假设条件，系统编码设计没有多大帮助；相反，为了稳健地利用这个系统中丰富的分集资源，在选择STC码时，应满足两条基本原理，即大的有效长度和理想的交织。LDPC译码器的每次迭代的译码计算复杂度低，其次二进制LDPC码的最小距离随分组长度以接近1的概率而线性增加。设计一个具有任何分

6、组长度和码率的有竞争力的LDPC码，是的基于LDPC的STC很容易适应不同的系统要求是很容易的。LDPC码并不会明显出现差错平台，很适合于短帧情况。由于奇偶校验矩阵是随机产生的，码比特被有效交织，因此不需要额外的交织器。五、小结由于二进制LDPC码的最小距离随分组长度线性增加，因此有可能通过增加分组长度进一步改善性能。虽然基于LDPC的STC不是最优的，但由于其低的译码复杂度，灵活的扩展性和较高的性能，所以是具有频率和时间选择性衰落的多天线OFDM系统中实现可靠告诉童心的很有前景的编码技术，能广泛地运用于铁路信号处理中。参考文献：[1]雷菁•基于联合判决消息传递机制的LDPC码译码算法研究[

7、J]•信号处理,2009,12.[2]郭丽.高速通信系统中两种Turbo迭代译码算法的比较[J].现代电子技术,2005,21.[3]许渤•一种LDPC码在光纤通信系统中的性能分析[J]・光通信研究,2007,5.[4]雷菁.基于串行消息传递机制的LDPC码译码算法研究[J]・四川大学学报（自然科学版），2006,4.