寬帶數(shù)字通信系統(tǒng)中的糾錯(cuò)碼技術(shù)和應(yīng)用研究.pdf

1、糾錯(cuò)碼理論的逐漸完善，使得結(jié)構(gòu)簡單、復(fù)雜度低、糾錯(cuò)能力強(qiáng)、效率高的編譯碼方法和編譯碼架構(gòu)得以實(shí)現(xiàn)。里德所羅門碼（RS）級(jí)聯(lián)網(wǎng)格調(diào)制（TCM）系統(tǒng)因其同時(shí)具有可對(duì)抗隨機(jī)錯(cuò)誤、突發(fā)錯(cuò)誤和帶寬效率高的特點(diǎn)被美國數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)（ATSC）、中國數(shù)字地面電視傳輸方案（ADTB-T）等所采納；而低密度奇偶校驗(yàn)碼（LDPC）則因?yàn)槠浔平戕r(nóng)限、編譯碼復(fù)雜度低等特點(diǎn)一直是編碼領(lǐng)域和應(yīng)用領(lǐng)域的熱門話題。基于以上的熱點(diǎn)，本文主要研究并解決了三個(gè)方面的問題

2、：提出了一種RS級(jí)聯(lián)TCM系統(tǒng)的迭代譯碼算法和譯碼器架構(gòu)；提出基于廣義互信息LDPC的修正因子自適應(yīng)譯碼算法；以及在截短領(lǐng)域，提出了利用已知信息截短的概念以及給出了一種改進(jìn)的LDPC截短算法。
　　RS級(jí)聯(lián)TCM系統(tǒng)的傳統(tǒng)譯碼方案為Berlekamp算法和維特比（Viterbi）算法的結(jié)合，其糾錯(cuò)性能正面臨著LDPC、Turbo等碼字的激烈競爭；學(xué)者為此提出了一些基于RS軟判決的改進(jìn)譯碼方法，但均由于復(fù)雜度太高未能應(yīng)用；為此，本論

3、文在低復(fù)雜度的傳統(tǒng)譯碼架構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出了一種基于信道軟值修改的迭代譯碼算法，該算法將Berlekamp算法所輸出的錯(cuò)誤位置指示信息反饋到Viterbi譯碼輸入端，并基于“歐幾里得距離最小”的準(zhǔn)則修正信道軟值，提出的算法具有與傳統(tǒng)算法相似的低復(fù)雜度，易于實(shí)現(xiàn)，同時(shí)仿真結(jié)果表明提出的算法在糾錯(cuò)性能上能大大改進(jìn)傳統(tǒng)的譯碼方案；除此之外，我們進(jìn)一步設(shè)計(jì)了一種迭代譯碼器結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)基于一種循環(huán)讀寫的乒乓 RAM架構(gòu)，經(jīng)分析表明，提出的迭代結(jié)構(gòu)比

4、傳統(tǒng)的流水線迭代結(jié)構(gòu)消耗更少的硬件資源。
　　對(duì)于LDPC譯碼算法，目前主要應(yīng)用的是基于置信傳播（Belief Propagation,BP）的偏移（Offset BP-based）和歸一化（Normalized BP-based）算法，他們分別減去和乘以一個(gè)常數(shù)修正因子來近似BP算法的處理，均有性能的損失。本論文基于廣義互信息（GMI）的概念，提出了針對(duì)Offset BP-based和Normalized BP-based算法的

5、廣義互信息計(jì)算公式，進(jìn)而基于密度進(jìn)化理論和“最大廣義互信息”準(zhǔn)則，提出了修正因子自適應(yīng)的譯碼算法。仿真結(jié)果表明，提出的算法具有更為出色的糾錯(cuò)性能。
　　利用傳輸中的已知信息對(duì)LDPC碼字進(jìn)行截短，實(shí)現(xiàn)多碼率傳輸，是本文提出的應(yīng)用上的創(chuàng)新，但該應(yīng)用同時(shí)其涉及到度分布、碼字性能等理論上的問題。本文首先分析了傳統(tǒng)截短LES算法中“最小列度信息”準(zhǔn)則的不足，提出了一種“行重方差最小”的截短準(zhǔn)則，并基于此給出了一種改進(jìn)的SRVP截短算法?；?/p>