二維乘積碼在下一代數(shù)字電視廣播中的應(yīng)用.pdf

1、當(dāng)前的數(shù)字電視廣播系統(tǒng)正面臨著頻譜資源日益匱乏的困境,如何提高頻譜資源的利用率是下一代數(shù)電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)亟需解決的一個(gè)難題。“云傳輸”數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)正是在此背景下被提出的,其對(duì)傳輸系統(tǒng)中信道編碼技術(shù)提出了新的要求。本文提出并研究了采用低密度奇偶校驗(yàn)(Low Density Parity Check,LDPC)碼字和RS(Reed-Solomon)碼字分別作為成分碼字的LDPC-RS二維乘積碼編譯碼技術(shù),作為“云傳輸”標(biāo)準(zhǔn)中信道編碼方案的有

2、力競(jìng)爭(zhēng)方案。
　　本文首先介紹了LDPC-RS二維乘積碼的基本原理和編譯碼思想,構(gòu)造了LDPC-RS二維乘積碼的碼字實(shí)例,并對(duì)傳統(tǒng)的譯碼方案進(jìn)行了探討、優(yōu)化和仿真驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明,采用級(jí)聯(lián)譯碼方式的LDPC-RS二維乘積碼碼字實(shí)例能夠初步達(dá)到“云傳輸”系統(tǒng)中對(duì)于信道編碼模塊的要求。在此基礎(chǔ)上,為了進(jìn)一步提升LDPC-RS二維乘積碼的譯碼性能并盡可能降低其譯碼復(fù)雜度,本文創(chuàng)新性地提出了類(lèi)“turbo”的混合迭代譯碼框架。該譯碼框架

3、綜合應(yīng)用并改進(jìn)了多種譯碼技術(shù),融合了“錯(cuò)誤估計(jì)”和“軟值修改”技術(shù),形成了以混合LDPC譯碼器和RS+LDPC混合硬判決譯碼器為主干的迭代譯碼框架。仿真結(jié)果表明,與傳統(tǒng)的級(jí)聯(lián)譯碼方案相比較,類(lèi)“turbo”混合迭代譯碼框架能夠在中高接收信噪比條件下降低譯碼復(fù)雜度,在較差的信道接收條件下改善糾錯(cuò)性能。
　　為了進(jìn)一步達(dá)到“云傳輸”系統(tǒng)中“綠色接收”的要求,針對(duì)傳統(tǒng)LDPC-RS二維乘積碼碼字結(jié)構(gòu)所固有的弊端(較高的譯碼時(shí)空開(kāi)銷(xiāo)),本

4、文創(chuàng)新性地提出了采用基于原模圖的類(lèi)Raptor LDPC碼字構(gòu)造碼率兼容的LDPC-RS二維乘積碼的方案。文章首先構(gòu)造了基于原模圖的類(lèi)Raptor LDPC碼字的碼字實(shí)例,并討論了相應(yīng)的迭代嘗試譯碼方案。在此基礎(chǔ)上,本文給出了碼率兼容的LPDC-RS二維乘積碼的編碼方案、構(gòu)造實(shí)例和相應(yīng)的自適應(yīng)混合迭代譯碼算法。該譯碼算法能夠根據(jù)碼字接收質(zhì)量自適應(yīng)地調(diào)整接收碼率進(jìn)行迭代譯碼,實(shí)現(xiàn)了“部分譯碼”的思想,從而達(dá)到了盡可能降低二維乘積碼的空間占