基于CMMB标准的高效LDPC编码研究
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CMMB系统中LDPC码的构造及编译码算法研究在众多类别的线性分组码中,虽然低密度奇偶校验码(LDPC)出现较晚,但在采用如置信传播(BP)等迭代译码算法时,其性能可以逼近Shannon限。
LDPC码还具有译码复杂度低、编码增益高和码率构造灵活等优势,可以实现并行译码结构,是目前信道编码领域中最受关注的话题之一。
本文详细分析了中国移动多媒体广播系统标准(CMMB)中定义的高度结构化的LDPC码,其校验矩阵具有类似于准循环特性的结构特征。
所以,利用了准循环LDPC(QC-LDPC)码的结构特性及编码方式为CMMB标准中的LDPC码给出了一种间接构造校验矩阵的方式,先将其构造成为具有规则准循环结构的标准矩阵,进行基于循环特性的编码,然后将得到的码字按照一定的变换规则转化为系统需要的输出码字。
在此过程中,不但降低了编码所需复杂度也大量减少了占用的存储空间。
另外,本文对LDPC码的译码算法做出了详细介绍,尤其是置信传播(BP)算法的基本模型及各种改进算法,如最小和积译码算法(MSA)和分层算法(LBP)。
针对CMMB系统标准中LDPC码的结构特点给出了现有LBP算法的改进方案,将CMMB-LDPC码的校验矩阵进行分块处理,串、并行结合的完成译码,提高了运算效率。
最后,给出了在高斯信道、BPSK调制、同等信噪比及不同迭代次数等条件下应用各种译码算法的计算机仿真,并分析了误码性能。
基于 CMMB 的 LDPC 分层算法研究及应用
李佳;杨改改;赵志强
【期刊名称】《微电子学与计算机》
【年(卷),期】2015(32)9
【摘要】LDPC(Low-density Parity-check)分层译码算法能有效降低硬件复杂度并且显著减少译码迭代次数,因而被广泛应用于LDPC译码器设计.为了提高译码器性能,该算法根据可靠度大小对校验节点进行有序更新,同时把信息节点对数似然比绝对值的最小值与次小值的和作为可靠度判定方法.基于中国移动多媒体广播标准1/2码率的LDPC码对一般分层算法和改进的分层算法进行对比仿真,结果表明:在相同误比特率条件下,该译码算法的性能提高了近0.4dB,收敛速度明显加快.
【总页数】4页(P124-127)
【关键词】低密度奇偶校验码;译码器;分层译码;中国移动多媒体广播
【作者】李佳;杨改改;赵志强
【作者单位】电子科技大学,电子科学技术研究院,四川成都611731
【正文语种】中文
【中图分类】TN911
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信 息 技 术37科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON L D P C 码,低密度奇偶校验码(L o w Density Parity Check Code,LDPC),最早由Gallager在1962年他的博士论文中提出,现在已成为信道编码领域研究的热点,但由于当时的技术条件,在此后的35年间基本上被人忽略。
20世纪80年代由Tanner提出LDPC码并给出LDPC码的图表示,此后Berrou等人20世纪90年代发现了Turbo码,MacKay和Neal 等人对LDPC码重新进行研究,并且提出可行的译码算法,LD PC 码具备良好性能,马上引起极大关注和强烈反响。
1 应用热点LDPC码已被广泛应用于深空通信,光纤通信,卫星数字视频和音频广播,已经成为基于该编码方案的第四代通信系统(4G)的有力竞争者,并且LDPC码已经被卫星数字视频广播标准DV B-S2通过。
2 CMMB 技术中国移动多媒体广播,C M M B (C h i n a Mobile Multimedia Broadcasting),是由国家广播电影电视总局提出,并于2006年成为了中国移动多媒体广播行业标准。
CM MB 的传输利用了地面网络和大功率S波段卫星,增加变频技术系统的双向和单向互动相结合的一个方式,覆盖全国的适用于多种类型的C M M B 终端设备,实现全国漫游,无线电和电视接收任何地方节目和信息服务业务。
CM MB 的核心技术是s Ti M i(信道传输技术),采用LD PC 编码基于时隙的逻辑信道技术和帧结构,逻辑序列O F D M 的调制技术,用于快速同步的信标技术,由中国广播科学研究院和北京泰美世纪有限公司历时4年多的研究和开发,在CM MB 系统中L D P C 编码的性能将影响整个系统性能。
3 LDPC 码技术LDPC(Low Density Parity Check)低密度奇偶校验,是先进的纠错编码技术。