适用于宽带电力线通信的LDPC码的技术研究

摘要

在深入研究电力线信道特点和信道编码技术的基础上，采用加性A类脉冲噪声模型表征电力线信道中的脉冲噪声，用LDPC码抑制脉冲噪声。针对电力线信道脉冲噪声的特性，对信道初始信息的对数似然比(LLR)公式进行修正，实现对传统Log—BP译码算法的改造。通过蒙特卡罗仿真与传统Log—BP译码算法的译码性能进行比较分析，仿真结果表明：在对A类噪声模型的参数Γ和A取值合理的情况下，在A类脉冲噪声(AWAN)信道上改进的Log—BP译码算法的增益提高近11dB。采用可编程逻辑器件实现编、译码器设计，根据对LDPC码编、译码算法的理论分析，基于自顶向下的设计思路，采用VHDL语言编程实现了LDPC码的编、译码器。通过QuartusⅡ软件，对LDPC码编、译码器进行时序仿真，验证了理论研究的合理性。

目录

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声明

第一章绪论

1.1课题研究的背景及意义

1.2宽带电力线通信基本原理及其研究现状

1.2.1宽带电力线通信基本原理

1.2.2宽带电力线通信研究现状

1.3 LDPC码的发展过程及其研究现状

1.3.1 LDPC码的发展过程

1.3.2 LDPC码的研究现状

1.4本文的研究重点和主要工作

第二章LDPC码基础知识和原理

2.1 LDPC码基础知识

2.1.1 LDPC码的二分图

2.1.2规则与非规则LDPC码

2.1.3二元域与多元域LDPC码

2.1.4 LDPC码的构造

2.2 LDPC码的编码原理

2.2.1基于生成矩阵的编码算法

2.2.2基于校验矩阵的编码算法

2.3 LDPC码的译码原理

2.3.1 LDPC码的BP译码算法

2.3.2 LDPC码的Log-BP译码算法

2.4 LDPC码的性能仿真分析

2.4.1码长对LDPC码性能的影响

2.4.2码率对LDPC码性能的影响

2.4.3迭代次数对LDPC码性能的影响

2.5本章小结

第三章适用于宽带电力线通信的LDPC码译码算法

3.1宽带电力线通信的信道特性

3.1.1电力线信道阻抗特性

3.1.2电力线信道衰减特性

3.1.3电力线信道噪声特性

3.2针对电力线信道对Log-BP算法的改造

3.2.1脉冲噪声建模

3.2.2针对电力线信道对Log-BP算法的改造

3.2.3改造的Log-BP算法的性能分析

3.3本章小结

第四章LDPC码编译码器的设计与FPGA实现

4.1 LDPC码编码器的设计

4.1.1基于生成矩阵的编码器设计

4.1.2基于校验矩阵的编码器设计

4.1.3编码器设计工作小结

4.2 LDPC码译码器的设计

4.2.1译码器的总体结构

4.2.2数据量化

4.2.3各功能模块设计

4.2.4译码器实现

4.2.5译码器设计工作小结

第五章总结

5.1主要研究工作

5.2创新性工作

参考文献

致 谢

在学期间发表的学术论文和参加科研情况