LDPC码在DRM广播中的应用研究

摘要

在人类通信媒介日益多样化和电磁环境日渐恶化的情况下，曾经辉煌的调幅广播必须数字化才能重新焕发新的活力，因而DRM应运而生，在2001年成为调幅广播频段数字化传输的国际标准。自2003年推出DRM广播以来，调幅广播的数字化取得了重大进展，尤其是在欧洲越来越多的广播公司开始采用DRM规范进行广播，但是从全球来看还远未达到普及，其中接收机复杂度太高以致价格昂贵是重要原因。 改进物理层技术是降低接收机复杂度的重要方面。1996被重新发现的LDPC码作为一种实用的好码，如果恰当设计可以取得逼近Shannon限的性能。LDPC码的众多优点使得它特别适合应用于广播系统。本论文深入分析了DRM收发机的系统结构，验证了在保持原系统结构框架不变的情况下采用LDPC码的可行性。 对于引入LDPC码所要克服的技术难点做了全面分析，取得了一些研究成果。首先对LDPC码的表示、构造和编译码算法做了系统分析，构造了具有较好girth特性的LDPC码，并对其采用不同位参量的译码性能做了仿真，认为基于OFDM的DRM系统适合采用基于欧氏距离的位参量。然后重点分析了以LDPC码为分量码，省略位交织器的MLC方案的不同译码算法的性能，认为基于硬判决信息传递的迭代多级译码在迭代次数为3时可以比较好地折中性能与复杂度。提出了一种改进的迭代多级译码算法，名为双截止迭代多级译码算法，性能和运算复杂度能够对信道的恶劣状况进行自适应。对4.5kHz带宽情况下鲁棒模式A和B在各个典型信道的性能作了理论仿真，以模拟电台为射频收发端进行了开路实验，成功地实现了数据收发，验证了理论分析结果。论文最后对需要进一步深入研究的问题做了总结展望。

目录

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第一章 绪论

1.1数字调幅广播概述

1.1.1传统调幅广播的优缺点

1.1.2调幅广播数字化进程

1.1.3 DRM与其它数字广播标准的关系

1.2 LDPC码简介

1.2.1研究现状

1.2.2优缺点

1.3论文的主要内容和结构

第二章 DRM系统

2.1发射机结构

2.2传输模式

2.2.1信号带宽参数

2.2.2传输效率相关参数

2.3信道编码和调制

2.4信道建模

2.4.1模犁参数

2.4.2接收机框架

2.5接收机性能仿真

2.6小结

第三章LDPC码的构造

3.1 LDPC码的表示

3.1.1矩阵和Tanner图表示

3.1.2基本参数定义

3.1.3 girth的重要性

3.2 LDPC码的分类

3.3主要构造方法

3.3.1概述

3.3.2 PEG方法

3.3.3构造码

3.4密度进化理论

3.4.1理论简介

3.4.2离散密度进化

3.4.3高斯逼近

3.5仿真分析

3.6小结

第四章 LDPC码的编译码

4.1编码方法

4.1.1基于高斯消去的编码

4.1.2基于近似下三角矩阵的编码

4.1.3循环码和准循环码的编码

4.2译码方法

4.2.1 BP算法

4.2.2概率域BP算法

4.2.3对数域BP算法

4.3位参量的初始化

4.3.1基于分布求取位参量

4.3.2基于欧氏距离求取位参量

4.3.3仿真结果

4.4小结

第五章 LDPC码在DRM中的应用

5.1系统帧结构

5.2仿真参数分析

5.3多级编码的译码

5.3.1 MSD译码

5.3.2 PDL译码

5.3.3 IMSD译码

5.3.4 DS-IMSD译码

5.4仿真分析

5.4.1简化计算位参量

5.4.2 IMSD仿真

5.4.3多级译码算法对比

5.4.4对比RCPC分析

5.5小结

第六章 总结与展望

6.1全文总结

6.2工作展望

致谢

参考文献

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