基于cmmb標準的ldpc編譯碼算法研究

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1、分類號：TN911.22單位代碼：10183研究生學號：2013522062密級：公開吉林大學碩士學位論文（學術(shù)學位）基于CMMB標準的LDPC編譯碼算法研究ResearchonEncodingandDecodingAlgorithmsofLDPCcodesInCMMBSystem作者姓名：劉珊珊專業(yè)：信號與信息處理研究方向：信道編譯碼算法指導教師：劉明山副教授培養(yǎng)單位：通信工程學院2016年6月————————————————————————基于CMMB標準的LDPC編譯碼算法研究————————————————————————ResearchonEncodingandDecodin

2、gAlgorithmsofLDPCcodesInCMMBSystem作者姓名：劉珊珊領(lǐng)域（方向）：信號與信息處理指導教師：劉明山類別：工學碩士答辯日期：2016年06月04日未經(jīng)本論文作者的書面授權(quán)，依法收存和保管本論文書面版本、電子版本的任何單位和個人，均不得對本論文的全部或部分內(nèi)容進行任何形式的復制、修改、發(fā)行、出租、改編等有礙作者著作權(quán)的商業(yè)性使用（但純學術(shù)性使用不在此限）。否則，應承擔侵權(quán)的法律責任。吉林大學碩±學位論文原創(chuàng)性聲明：本人鄭重聲明所呈交學位論文，是本人在指導教師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文

3、不包含任何其他個人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研巧做出重要貢獻的個人和集體。，均己在文中明確方式標明本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。義－學位論文作者簽名：｜叫＾日期：７日＞／備年月摘要基于CMMB標準的LDPC編譯碼算法研究中國移動多媒體廣播系統(tǒng)(CMMB)是一種廣播電視行業(yè)標準，具有自主知識產(chǎn)權(quán)，由國家廣電總局于2006年提出，它使用的核心技術(shù)是多媒體廣播傳輸技術(shù)(STiMi)，也是由我國自主研發(fā)的。CMMB-STiMi標準中的信道糾錯編碼技術(shù)采用RS碼和低密度奇偶校驗碼(LDPC)構(gòu)成的級聯(lián)碼。LDPC碼因其具有接近香農(nóng)極限的優(yōu)異性能、

4、低的錯誤平臺、簡單直觀的描述方式、譯碼所需的運算量少和可并行處理迭代消息等優(yōu)點，已成為第四代移動通信的關(guān)鍵技術(shù)之一，并將廣泛應用在深空通信、移動和固定無線通信、衛(wèi)星數(shù)字視頻和聲頻廣播等領(lǐng)域，在當今信道編譯碼領(lǐng)域已得到了廣泛的關(guān)注和研究。LDPC碼作為CMMB系統(tǒng)的編解碼方案，它的性能好壞將直接影響整個CMMB系統(tǒng)的運行效率和可實現(xiàn)性。本文基于CMMB標準LDPC碼的特點，為其提出了合理的譯碼方案。論文的主要工作可概括如下：1．研究了CMMB標準LDPC碼的結(jié)構(gòu)特點和構(gòu)造方法，CMMB標準定義了兩種碼率的LDPC碼，分別為0.5碼率和0.75碼率。它們的碼長均為9216，可分別由其前大小

5、為18?9216和9?9216的子矩陣循環(huán)移位得到。基于CMMB標準LDPC碼的構(gòu)造特點，將其校驗矩陣進行相應地行列變換，可使變換后的校驗矩陣具有準循環(huán)結(jié)構(gòu)，有利于簡單編碼和硬件實現(xiàn)。2．傳統(tǒng)的譯碼算法,包括置信傳播算法(BeliefPropagation)和最小和算法(MinSum),它們都是基于洪水消息傳遞（FloodingMessagePassing）機制的并行譯碼算法。而基于串行消息傳遞（SerialMessagePassing）機制的分層譯碼算法（LayeredBeliefPropagation,LBP）采用串行譯碼方式，可使消息迭代收斂速度大大加快。本文對這兩類算法在不同碼

6、長、碼率和最大迭代次數(shù)等條件下的譯碼性能進行了仿真比較，得出LBP算法不僅能加快消息迭代的收斂速度，而且當?shù)螖?shù)有限時，它能獲得比基于洪水消息傳遞機制譯碼算法更好的譯碼性能，同時LBP算法也可節(jié)省存儲空間。3．本文在LBP算法的基礎上介紹兩種改進算法，分別是分組串行譯碼算法（GroupedLBP）和半串行譯碼算法（Semi-serialDecodingAlgorithm)。首先介紹了這兩種算法的改進思想和消息迭代過程，然后分別對這兩種改進算法在不同碼長、碼率和最大迭代次數(shù)下的譯碼性能進行了仿真。仿真結(jié)果驗證了它們都能在保持LBP算法良好的譯碼性能基礎上，加快LBP算法的譯碼速度。最后

7、應用這兩種改進算法，完成了對CMMB標準LDPC碼的譯碼仿真，驗證了它們在CMMBI系統(tǒng)中的可實現(xiàn)性。關(guān)鍵詞:CMMB系統(tǒng)，LDPC碼，分層譯碼算法，分組串行譯碼算法，半串行譯碼算法，仿真IIAbstractResearchonEncodingandDecodingAlgorithmsofLDPCcodesInCMMBSystemChinaMobileMultimediaBroadcastingSystem(CMMB),thebroadcast