多標(biāo)準(zhǔn)DTV中LDPC譯碼算法的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、本課題來源于上海明波通信技術(shù)有限公司的多標(biāo)準(zhǔn)(DVB-S2/C2/T2標(biāo)準(zhǔn)和DTMB標(biāo)準(zhǔn))數(shù)字電視解調(diào)方案的研發(fā)項(xiàng)目。與單標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視解調(diào)方案相比,多標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視解調(diào)方案具有低成本、高集成度和便于管理維護(hù)的優(yōu)勢,成為了未來數(shù)字電視解調(diào)方案的首選。然而目前對多標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視解調(diào)方案的研究還不夠深入,很多數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)之間的融合方案都還沒有列入研究的范圍,例如像新一代的數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)DVB-S2/C2/T2和剛列為國際標(biāo)準(zhǔn)的DTMB標(biāo)準(zhǔn)的

2、多標(biāo)準(zhǔn)融合方案。本文針對多標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視解調(diào)方案的發(fā)展趨勢,以DVB-S2/C2/T2標(biāo)準(zhǔn)和DTMB標(biāo)準(zhǔn)的融合方案為具體對象,對此多標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視解調(diào)方案中LDPC碼的譯碼算法進(jìn)行了研究,并提出了相應(yīng)的解決措施,還針對實(shí)際應(yīng)用完成了對LDPC譯碼迭代次數(shù)和定點(diǎn)量化方式的設(shè)計(jì),從而為此多標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視解調(diào)方案中LDPC譯碼器的FPGA硬件實(shí)現(xiàn)奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。
　　 本文首先對多標(biāo)準(zhǔn)(DVB-S2/C2/T2標(biāo)準(zhǔn)和DTMB標(biāo)準(zhǔn))數(shù)字

3、電視解調(diào)方案中LDPC碼的譯碼算法進(jìn)行了研究,通過仿真分析得出實(shí)際應(yīng)用中LDPC譯碼算法的優(yōu)選方案是基于分層消息傳遞機(jī)制的Offset Min-Sum算法。仿真驗(yàn)證該方案下不但具有較低的譯碼復(fù)雜度,而且具有較好的譯碼性能。
　　 接著針對此多標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視解調(diào)方案的實(shí)際應(yīng)用,對LDPC譯碼迭代次數(shù)和定點(diǎn)量化方式進(jìn)行了設(shè)計(jì)。通過仿真分析不同迭代次數(shù)和不同定點(diǎn)量化方式下的LDPC碼的譯碼性能,得出考慮譯碼性能和硬件實(shí)現(xiàn)成本的折衷,在實(shí)

4、際應(yīng)用中LDPC譯碼迭代次數(shù)的優(yōu)選方案為30～40次之間。而LDPC譯碼定點(diǎn)量化方式的優(yōu)選方案為入口定點(diǎn)量化方案(5,1,1)和內(nèi)部定點(diǎn)量化方案(8,1,3)的結(jié)合,仿真驗(yàn)證該方案下的定點(diǎn)性能損失僅在0.1dB以內(nèi)。而且仿真還得出在此多標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視解調(diào)方案中,LDPC譯碼入口定點(diǎn)量化設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)范圍和內(nèi)部定點(diǎn)量化設(shè)計(jì)的精度對LDPC碼的譯碼性能影響較大。
　　 針對LDPC譯碼入口定點(diǎn)量化,本文還提出了一種動(dòng)態(tài)調(diào)整精度的定點(diǎn)量化方

5、案,仿真證明該方案下只對LDPC譯碼入口處做定點(diǎn)量化時(shí)LDPC碼的譯碼性能非常接近甚至超過浮點(diǎn)性能。與目前常用的定點(diǎn)量化方案相比,不但降低了硬件實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度,而且還改善了入口定點(diǎn)量化造成的性能損失,從而提升了整個(gè)算法的定點(diǎn)性能。
　　 本文從理論上解決了多標(biāo)準(zhǔn)(DVB-S2/C2/T2標(biāo)準(zhǔn)和DTMB標(biāo)準(zhǔn))數(shù)字電視解調(diào)方案中LDPC碼譯碼的相關(guān)問題,為此多標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視解調(diào)方案中LDPC譯碼器的FPGA硬件實(shí)現(xiàn)奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。