基于dmb-th的ldpc码前端asic设计

《基于dmb-th的ldpc码前端asic设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、——————————————————————————————一一重庆邮电大学硕士学位论文第一章绪论实现城市楼群的高质量接收，移动载体中也可接收到清晰的数字电视节目。4)便于开展各种综合业务和交互业务(包括因特网业务)，有利于构建“三网合一”的信息基础设施。5)节目的加密处理等应用。1．1．2数字电视的国际标准数字电视是一个复杂的系统，主要包括演播室里完成信号的抽样、量化、压缩编码的信源压缩部分，发射机中的为增加传输稳定性、可靠性而进行的信道传输部分，以及千家万户使用的接收和显示部分等。信源部分的国际标准主要是MPE

2、G(活动图像专家组)提出的MPEG．1、MPEG．2、MPEG-4等视音频标准，以及最新的ITUH．264／MPEGAVC、Microsoft／SMPTEVCl和我国自己制定的AVS视频编码标准。信道部分的标准比较多，根据传输媒介的不同分为卫星、有线、地面三种，其中卫星的标准有欧洲DVB组织提出的DVB．S、DVB．S2t有线主要有DVB—C，OpenCable。当前，地面数字电视的国际标准主要有三个：欧洲DVB组织提出的以COFDM为核心技术的DVB．T标准；美国大联盟组织提出的以8VSB为核心技术的ATSC标准

3、；日本提出的以BST-OFDM为核心技术的ISDB．T标准。清华大学和北京凌讯华业科技有限公司提出的以LDPC码作为内码编码的DMB．TH方案，已经成为我国地面数字电视广播标准，而且为成为国际公认标准迈出了第一步。1．2LDPC码的背景和研究现状LDPC码是1962年由Gallager提出的一类基于稀疏矩阵的线性分组码。按照稀疏校验矩阵的定义的LDPC码，每个码字满足许多线性约束，码字中的每个符号参与小数量约束。Gallager提出了LDPC码的构造方法、迭代概率译码算法和理论描述，在迭代译码算法和理论的某些方面远

4、远超前于Turbo码。但是由于编码存储需求、译码的计算要求以及BCH码、Reed．Solomon码和级联码的出现，除了少数研究人员，如苏联的Zyablov、Pinsker、Margulis和美国的Tanner外，LDPC码并没有引起人们的重视，而且几乎被遗忘了。自从1995年MacKay发表文章【2】使得LDPC码被重新认识以来，许多研究人员都投入到LDPC码的研究之中，从1999年开始这方面的研究文献大量出现。经过几年的研究，LDPC码的理论和应用研究取得了不小的进展，还有一些工作2———————————————

5、——————————————————～重庆邮电大学硕士学位论文第一章绪论正在进行，以下从三个方面介绍LDPC码的研究成果和方向。1．2．1LDPC码的编、解码LDPC码所面临的一个主要问题是其较高的编码复杂度和编码延时。如果采用普通的编码方式，LDPC码具有二次方的编码复杂度，在码长较长时这是难以接受的。T．J．Richardson和R．L．Urbankc在文献pj中给出了一种利用校验矩阵的稀疏性对校验矩阵进行一定的预处理后，初步解决了LDPC码编码的复杂度问题。S．Lin等【4】提出了一种具有循环码特性的LDPC

6、码，它同样具有稀疏的校验矩阵，编码可以通过移位反馈寄存器来完成，实现具有一次方的复杂度和编码延时。LDPC码的译码算法是影响其性能的一个重要因素。研究发现，在理想的编码条件下，即编码结构中没有闭合环路时，BP(置信传播)算法与最大似然译码算法效果一致。但是，在码长有限的情况下闭合环路的存在是必然的，这时BP算法与最大似然算法有一定的差距。如何在不造成过高译码复杂度的情况下，缩小这个差距是LDPC码的一个研究课题。硬判决算法虽然性能比BP算法差，但译码复杂度很低，十分适合在光纤通信等信道条件较好的系统中应用。针对硬判

7、决译码算法的改进也同样引起人们的兴趣。另一方面，针对非高斯的低质量信道上译码算法的研究也已经展开，如瑞利衰落信道、部分响应信道和ISI信道等。1．2．2LDPC码的设计方法中、短码长的LDPC码，如果编码结构中有较短闭合环路存在，会大大降低性能，因此在构造LDPC码时必须避免较短闭合环路的出现。现有的构造方法主要有两种：一种是进行类似构造随机码那样的大范围搜索。搜索方法是根据Richardson等人提供的局部优化和全局优化搜索方法15】，它们的搜索量相当大，需要借助计算机完成，更完善有效的搜索算法有待进一步的研究；

8、另一种LDPC码设计方法是利用一些已有的数学结论进行构造，主要有组合构造法【6j、有限几何构造法、群论构造法L7J和图论构造法嗍。通过上述方法构造的LDPC码的校验矩阵中非零元素分布具有随机性，译码器不具备采用部分并行结构的条件，实用性较差。为了解决这一问题，文献【9】提出一种从译码角度考虑的LDPC码构造方法(decoder—firstcodedesign