中国传媒大学
毕业论文(
设计)开题
报告 学生 班级 06电信 教师 职称 系别 电子信息工程系 毕设题目 基于RU算法的LDPC编码器设计与实现 教师资料布置情况 提供相关参考资料和论文,相关程序设计资料 学生自主资料
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软件和程序资料 开题综述 1. 对课题的认识和了解
2. 自行拟定研究
方案 3. 预期效果
一、LDPC码概述
LDPC码,即低密度奇偶校验码,是LowDensityParity-checkCode的缩写,由麻省理工的R.GGallager于1962年在其博士论文中第一次提出,所以又称Gallager码。由于相关理论的欠缺和当时数字信号处理能力的制约及集成电路的制约,很快沉寂下去,在此后的三十年,LDPC码几乎为人们所遗忘。随着数字信号处理能力的提高和相关理论(图论、Belief传播)的发展完善, 1995年Mackay和Neal重新提出LDPC码,并证明在采用BP迭代译码时,LDPC码具有逼近Shannon限的性能,是一种极为优秀的信道编码。
LDPC码是一类线性分组码,由它的校验矩阵来定义。一个(N,K)二进制LDPC码,其码长为N,其中信息位为K,校验位为M=N-K,码率为R=K/N,则其一致校验矩阵H为一个M×N的稀疏矩阵。LDPC码字分为正则码和非正则码两种,它们相对应的校验矩阵称为正则矩阵和非正则矩阵。
一个LDPC码的矩阵的构造对码的性能有决定性的影响。由于LDPC码译码采用迭代译码算法,其算法的推导是基于节点间传递的信息统计独立,当LDPC码校验矩阵对应的二相图中有环存在时,即某一节点发出的信息经过一定环长(信息经过的所有节点之间相连的边数之和)的传递最后传回本身所形成的封闭的圈,从而造成自身信息的叠加,破坏了独立的假设,影响译码的准确性,因此,为了减少节点间信息的自信息的叠加,构造LDPC码的校验矩阵时,反应在其二相图上,我们总希望大环多,小环少。
二、CMMB LDPC码
CMMB是我国自主研发的第一套向手机、PDA等小屏幕便携手持终端提供广播电视服务的
系统,其中就采用了性能优异的LDPC信道编码和OFDM调制技术,这使其具有极高的抗干扰能力。LDPC码在解码时的运算量较小,这有利于延长手机电池寿命,然而其编码运算量相对较大,因此设计高速率低复杂度LDPC码编译码器成为提高系统性能的关键。
CMMB系统中LDPC码是一种高度结构化的LDPC码(HS-LDPC),其特点主要表现在它的校验矩阵构造上,通过MATLAB计算,其为规则准循环矩阵。归纳起来,CMMB-STiMi标准中的LDPC码校验矩阵构造规则为:
(1) 规则阵,行重为6,列重为3;
(2) 1/2码率的校验矩阵每隔18行,"1"的位置向右循环移位36列,每隔18列,"1"的位置向下循环移位36行;3/4码率的校验矩阵每隔18行,"1"的位置向右循环移位72列,每隔18列,"1"的位置向下循环72行。
CMMB系统中有HS-LDPC码有两种码率(1/2和3/4),两种速率的码长均为 9216 比特。其相应的校验矩阵分别为H(4608×9216)、H(2304×9216)。图1、2用按"行"的循环规则划分子矩阵的方式分别表示出了1/2码率和3/4码率的校验矩阵H的高度结构化准循环的特点。子矩阵Hi (i=0,1,......,255)为 18×36 矩阵
图1 1/2码率校验矩阵H划分子矩阵示意图
(子矩阵Hi (i=0,1,......,255)为 18×36 阵)
图2 3/4码率校验矩阵H划分子矩阵示意图
(子矩阵Hi (i=0,1,......,127)为18×72的矩阵)
CMMB-STiMi标准中的校验矩阵H的这种高度结构化的准循环方式相比随机构造的H矩阵更利于硬件实现,可以用相对简单的逻辑控制和相对少的存储资源来实现。根据CMMB-