LDPC-COFDM系统性能分析

摘要

低密度奇偶校验(LDPC:Low-Density Parity-Check)码是一类可以用非常稀疏的奇偶校验(Parity Check)矩阵或二分图(Bipartite Graph)定义的线性分组纠错码,最初是由Gallager在1962年提出的,也称Gallager码.Mackay和Neal重新发现了它,并且证明它在基于BF(Belief-Propagation)的迭代译码的条件下具有逼近香农限的性能.正交频分复用(OFDM)作为一种高效并行传输技术,由于其频谱利用率高、能够有效对抗ISI、成本低等原因越来越受到人们的关注.随着人们对通信数据化、宽带化、个人化和移动化的需求,OFDM技术在综合无线接入领域将得到越来越广泛的应用.B3G移动通信的主流调制技术将是OFDM技术,而将LDPC编码应用于OFDM系统中构成的LDPC-Coded OFDM系统有着广阔的应用前景,该文对采用LDPC-COFDM系统在多径衰落信道下的性能进行了以下的研究:1)研究了LDPC码对OFDM固有特性的影响,主要指OFDM固有的峰值功率与平均功率比(PAPR)过大的问题,发现码型的选择确实对PAPR有一定的影响,在校验矩阵H、OFDM子载波数和调制方式一定的情况下,PAPR值仅在一个很小的范围内随着信源的变化浮动,也就是说它的方差很小,因此在可以事先筛选出优秀的码型以降低系统的PAPR值,这也可以作为LDPC码优化工作的一部分来考虑.2)对LDPC-COFDM系统中是否采用交织器进行了讨论,认为在码长较短时,交织器的作用非常显著,但随着码长的增加,有交织和无交织的系统BER性能差别逐渐减小,出于减小系统延迟考虑,码长较长时交织器可以省略.3)选取了IMT-2000给出的标准车载A信道,对在该信道条件下,采用QPSK和16AM两种不同调制方式的情况下,正则、非正则LDPC码与OFDM实现联合编码的性能进行了仿真,码率分别取1/2和1/3,并且与Turbo编码的OFDM系统的性能进行了对比,发现在码长较长时,LDPC编码的系统误码性能要优于Turbo码系统,另外LDPC-COFDM系统在多径信道下,可以以较高的数据速率实现信息传输,因而LDPC-OFDM系统在后3G时代是一个极有竞争力的选择.

目录

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摘要

Abstract

第一章 绪论

第二章LDPC码基础

2.1 LDPC码的图结构

2.2 LDPC码的编码

2.2.1 Gallager的构造方法

2.2.2 MacKay的构造方法

2.1.4超轻(Urltra-Light)构造法

2.1.5非正则码的构造

2.3 LDPC码的译码

2.3.1 MP(Message Passing)算法

2.3.2对数域的BP算法

2.3.3 BP-Based算法

第三章OFDM技术基础

3.1 OFDM系统发展现状

3.2 OFDM系统的优缺点

3.3 OFDM系统的关键技术

3.4 OFDM的基本原理

第四章LDPC-COFDM系统

4.1 LDPC-COFDM研究进展

4.2关于系统结构的讨论

4.3 LDPC码的优化

第五章移动信道模型

5.1移动通信环境的特点及信道分类

5.2衰落信道模型

5.3 IMT-2000测试环境

5.3.1测试环境

5.3.2信道脉冲向应模型

第六章仿真结果及分析

6.1仿真系统模型

6.2仿真结果及分析

致谢

参考文献