數(shù)字調(diào)幅廣播系統(tǒng)中的信道編碼和調(diào)制技術(shù)研究.pdf

1、隨著數(shù)字技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,模擬廣播業(yè)務(wù)受到了前所未有的挑戰(zhàn)。移動通信和互聯(lián)網(wǎng)的崛起,使無線地面廣播產(chǎn)生新的競爭對手,甚至手機(jī)聽廣播看電視均已實現(xiàn),模擬聲音廣播的市場正在受到網(wǎng)絡(luò)媒體的沖擊。另外,隨著電子通信業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展,廣播原有的電磁環(huán)境越來越差,傳統(tǒng)模擬廣播的收聽效果已經(jīng)大不如前。傳統(tǒng)模擬廣播存在傳輸質(zhì)量差、業(yè)務(wù)單一和易被干擾等缺點?？梢哉f,模擬廣播的處境日益艱難,此時,數(shù)字廣播應(yīng)運而生。
　　本文針對30

2、MHz以下的中短波信道,研究數(shù)字調(diào)幅廣播系統(tǒng)的信道編碼和調(diào)制技術(shù)。低密度奇偶校驗碼被證明是一種能接近香農(nóng)限且具有較低譯碼復(fù)雜度的編碼方案,本文研究基于低密度奇偶校驗碼的編碼調(diào)制方案。根據(jù)國內(nèi)外關(guān)于數(shù)字廣播的研究動態(tài)及技術(shù)的發(fā)展趨勢,本文采用多載波技術(shù)作為數(shù)字廣播系統(tǒng)的調(diào)制技術(shù),而不考慮單載波方案。
　　考慮到實際通信系統(tǒng)中,絕大部分是有記憶信道,研究了低密度奇偶校驗碼在有記憶信道上的譯碼。針對有限狀態(tài)Markov信道,提出一種基于

3、噪聲軟判決的譯碼算法。在此算法中,標(biāo)準(zhǔn)的置信度傳播譯碼算法與前向后向算法結(jié)合起來,通過傳遞軟判決信息,提高譯碼器的性能?？紤]到Markov信道節(jié)點的引入會引起圖中圈的個數(shù)增加,提出基于概率的消息傳遞策略來更新譯碼過程中的消息。
　　通信系統(tǒng)通常需要根據(jù)信道狀態(tài)調(diào)整差錯控制碼的碼率,這可以通過直接使用各種不同碼率的碼來實現(xiàn),但是這樣需要系統(tǒng)使用不同的編譯碼器,實現(xiàn)起來比較困難,而刪余碼則提供了一種靈活的設(shè)計方法。本文針對數(shù)字廣播系統(tǒng)

4、中碼率設(shè)計的需要,研究了刪余低密度奇偶校驗碼。采用高斯近似分析了刪余低密度奇偶校驗碼的置信度傳播譯碼算法,推導(dǎo)出消息均值迭代公式。根據(jù)此公式提出一種刪余分布優(yōu)化方案,此方案直接從消息均值出發(fā),通過構(gòu)造一系列約束方程,采用線性規(guī)劃方法設(shè)計最優(yōu)刪余分布比例。
　　由于短波信道的時變多徑性,數(shù)字廣播系統(tǒng)采用了正交頻分復(fù)用系統(tǒng)。對基于OFDM的通信來講,接收端的時頻同步模塊、解調(diào)模塊以及解碼模塊都需要用到信道狀態(tài)信息,因此必須進(jìn)行信道估計

5、。此外,數(shù)字廣播接收機(jī)屬于便攜式產(chǎn)品,需要低功耗、低復(fù)雜度的信道估計算法。本文提出一種基于滑動窗口的二維信道估計方法,該方法首先對接收到的導(dǎo)頻信號進(jìn)行最小二乘估計,然后進(jìn)行時間方向插值估計導(dǎo)頻子載波上所有位置處的信道頻率響應(yīng),最后通過一個滑動窗口在多徑擴(kuò)展域和多譜勒擴(kuò)展域分別進(jìn)行處理。對于快速時變信道,通過調(diào)整窗口的滑動步數(shù),可以有效處理窗口內(nèi)信道路徑數(shù)和路徑延遲可能變化的情況,從而顯著降低了子載波間干擾和高斯白噪聲的影響。理論分析和仿