数字卫星广播自适应编码调制技术的性能仿真和fpga实现

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1、摘要摘要随着无线通信技术的飞速发展以及无线业务需求的快速增长，如何在有限的频谱资源条件下提高信道的频谱利用率和数据传输速率，逐渐成为无线通信技术的研究热点。自适应编码调制技术(AdaptiveCodingandModulation，ACM)可以在满足传输质量的要求下，根据瞬时信道质量状况进行与当时信道状况匹配的最佳编码和调制方案的选择，以获得更高的数据传输速率和更高的频谱利用率。其主要机理是在信道质量状况好时，采用较高码率的信道编码和高阶的调制方式，在信道质量状况差时，采用较低码率的信道编码和低阶的调制方式。本文重点对

2、基于LDPC(LowDensityParityCheckCode)码和高阶APSK(AmplitudePhaseShiftKeying，振幅移相键控)码的白适应编码调制系统进行了研究和分析。首先阐述了自适应编码调制技术的基本原理和关键技术，并对自适应编码调制技术中信道质量的衡量参数及信道估计方法进行了介绍。然后对LDPC编码以及高阶APSK的调制解调方法的性能进行了仿真。在此基础上，通过仿真得出了编码调制方案的变换门限。最后，对基于LDPC码的自适应编码调制系统进行-j'FPGA(Field．ProgrammableG

3、ateArray，现场可编程门阵列)的实现。在编码技术的研究中，本文首先对LDPC码的发展、定义和几种校验矩阵构造方法进行了阐述，并介绍了LDPC码的编译码原理。之后，对LDPC码的误码率性能进行了MATLAB仿真。在调制技术的研究中，本文对高阶APSK的调制方法及其软解调实现方法进行了介绍，并对几种APSK调制方式进行了性能仿真。在以上基础上，对不同编码调制方式的性能进行了仿真，给出了系统编码调制方案的变换门限。并在此门限下进行了系统在自适应方案和非自适应方案下的性能分析，结果表明采用白适应编码调制技术可以有效提高系

4、统的频谱利用率。最后，对基于LDPC码的自适应编码调制系统进行了FPGA实现。给出了编码速率可选择的基带编码调制方案的实现框图，以及各个子模块的实现方案，并给出了仿真波形图。关键词：自适应编码调制；低密度奇偶校验码；振幅移相键控；DVB—S2；FPGAIVAbstractWiththerapiddevelopmentofwirelesscommunicationtechnol091esa11dincreasingdemandforwirelessservices，improvingspectralefficiencya

5、nddatarateISbecomingahotspot．AdaptiveCodingandModulation(ACM)Canadaptivelyselectacodingandmodulationschemethatprovidesthehighestspectralefficiencyanddatarate,whilekeeDtlletraIlsmissionqualityabovecertainthreshold．Themethodistousehighlevelmodulationschemeandlligh

6、coderatewhenthechannelconditionisgood·Inthecontrary，10wlevelmodulationandcoderateischosenwhenthechannelcondition1sbad．Inthisthesis，wefocusedontheACMwithLowDensityParityCheekCode(LDPC)andhighlevelAmplitudePhaseShiftKeying(APSK)·Firstthebasicprinciplesa11dkeytechn

7、ologiesofACMwereintroduced．ThechannelestlmatlonmemodwaSalsoexplained．Afterthat，wesimulatedtheperformanceofdifferemcombinationsbet、ⅣeenLDPCandAPSK．Thecombinationswerecomparedandthethresholdsweredecidedbythesimulationresults．Atlast，weimplementedtheACMsystembyFPGA·

8、Inthechallllelcodingresearch，firsttheprinciplesofLDPCandtheconstructlonofpadtymatrixwereintroduced．NextthebiterrorratesofLDPCunderdi肫rentSN风weresimulated．Astothemodul