线性分组码在数字视频传输系统中的应用

摘要

本文紧随我国的数字视频传输系统的地面传输标准研制过程，从应用的角度主要讨论了TPC码和LDPC码在数字视频传输系统中的实现方案。TPC码和LDPC码都是高性能纠错码，由于自身的特点和卓越的纠错性能被广泛应用于卫星通信、无线宽带、地面数字广播等领域。尤其是LDPC码具有得天独厚的数学结构、方便的并行译码结构，更是以其优异的性能、简洁的形式及良好的应用前景日益备受青睐，而且随着大规模集成电路的快速发展，在硬件上实现高效率的LDPG码编译码系统己成为可能。我国当前尚无自主知识产权的LDPC编译码器件，因此，开展这一编码技术的研究具有较大的现实意义。 本文紧密围绕TPC码和LDPC码的原理和实际应用，在数字视频传输系统中，结合BPSK调制，编写了编译码程序。首先，在对TPC码的编码原理和Pyndiah的软输入软输出译码算法进行详细研究的基础上，通过对软输出递推式和调节系数的改进，改善了译码性能;提出并引入了迭代停止准则，通过统计信息证明了它在减少迭代译码时延方面的有效性，提高了译码的效率。其次，本文阐述了LDPC码的结构，分析了LDPC码字的特性，对LDPC码的RU简化算法及贪婪算法进行了研究，结合国标中LDPC矩阵的特点，提出了由循环奇偶校验阵得到系统形式的生成矩阵的方法，实现了基于循环结构的编码算法；并对性能最优的置信传播译码算法进行了深入的研究，在对较长码字的基于log域的BP算法译码过程中，采用地址映射的方式，有效地减少了所需开辟的暂存计算内存，提高了译码程序的可执行性。最后，分别对TPC码和LDPC码作为信道内编码在数字视频传输系统中的应用方案及其性能仿真结果进行了分析评估，并且在高斯信道中，通过误码性能仿真分析了己有信道编码方案的优缺点，为数字电视性能测试系统提供了理论依据。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：缩略语

声明

第1章 绪论

1.1.本论文的研究背景

1.2.数字视频系统的优越性

1.3.前向纠错技术在数字视频传输中的作用

1.4.本论文所做的工作

第2章 纠错码概述

2.1.差错控制系统与纠错码概述

2.1.1.差错控制系统及分类

2.1.2.纠错码的分类

2.1.3.纠错码的发展概况

2.2.信道编码技术

2.2.1.信道编码的技术要求

2.2.2.线性分组码介绍

第3章 纠错码在数字视频传输标准中的应用

3.1.数字视频的发展历程

3.2.数字视频地面广播传输标准概述

3.2.1.ISDB-T标准(日本)

3.2.2.DVB-T标准(欧洲)

3.2.3.ATSC标准(美国)

3.3.我国的数字视频传输标准的研制情况

3.3.1.地面传输标准的研制历程

3.3.2.我国自主研发的数字电视地面广播传输系统标准

第4章 TPC码编译码原理

4.1.TPC码的编码原理

4.2.TPC的译码算法

4.2.1.最大似然译码算法

4.2.2.Chase译码算法

4.2.3.迭代译码算法

4.3.TPC迭代译码算法的分析

4.3.1.对软输出递推式的改进

4.3.2.调节系数对迭代的影响

4.3.3.有助于加快译码速度的迭代停止算法

4.4.性能仿真

第5章 LDPC码编译码原理

5.1.LDPC码的图论表示

5.2.LDPC码类型

5.2.1.二进制LDPC码

5.2.2.多进制LDPC码

5.2.3.LDPC码的构造

5.3.LDPC编码算法

5.3.1.RU简化算法

5.3.2.贪婪算法

5.3.3.基于循环结构的编码算法的实现

5.4.LDPC迭代译码算法

5.4.1.置信传播译码算法

5.4.2.基于log域的BP算法译码过程中所占内存的分析

5.5.LDPC码性能仿真

第6章 数字视频传输系统的性能仿真与分析

6.1.基于TPC的数字视频地面广播传输系统的性能仿真和分析

6.2.基于LDPC的数字视频传输系统的性能仿真与分析

6.2.1.DVB-S2标准中的LDPC性能分析

6.2.2.我国发布的数字电视地面广播传输系统标准中的LDPC性能仿真

第7章 总结与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文目录