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《高階調(diào)制的LDPC碼譯碼算法.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、高階調(diào)制的LDPC碼譯碼算法陳燕，蔡燦輝（華僑大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，福建泉州）摘要：針對LDPC（low-densityparity-check）碼的編碼調(diào)制系統(tǒng)，提出了在信道解碼器的輸入端，無信道噪聲方差估算情況下的接收信息比特對數(shù)似然比值（LLR）計算方案，將其應(yīng)用在LPDC碼的置信度傳播譯碼算法和最小和譯碼算法中。該方案與精確的接收信息LLR計算方案在高斯信道和移動單頻網(wǎng)信道下比較，在Matlab性能仿真中顯示了該方案與后者僅有不到0.2dB的差距，具有很好的實用價值。關(guān)鍵詞：低密度奇偶校驗碼，高階調(diào)制
2、，多徑信道，對數(shù)似然比中圖分類號：TP911.32文獻標識號：ADecodingAlgorithmforLDPCCodesofHighorderModulationChenYan,CaiCanHui（CollegeofEngineeringandScience,HuaQiaoUniversity,Quanzhou,China）Abstract:Basedonlow-densityparity-check(LDPC)codedmodulationsystem,anewsoftdecisionmetric,with
3、andwithoutnoisevarianceknowledge,isderived.Weappliedthelog-likelihoodratio(LLR)oftheindividualbitstoBPandMin-SumdecodingalgorithmofLDPCcodeandproposedhowtoevaluatethenoisevarianceafterequalizer.Simulationresultsshowthatcomparedwithaccuratescheme,theperforman
4、cesofthisschemehasgoodperformancebothinAWGNandSFNchannel,andhavepracticalvalue.Keywords:Low-DensityParity-Checkcodes,HighorderModulation,multi-pathchannel,LLR1引言移動通信中的無線信道是多徑的、時變的，具有嚴重的多徑衰落的特性，必須借助信道編碼技術(shù)提高系統(tǒng)抗衰落和抗干擾的能力，同時由于移動通信系統(tǒng)帶寬資源有限，通常需要采用高階調(diào)制來提高帶寬的利用率。近年來
5、在糾錯編碼領(lǐng)域的研究表明，采用低密度校驗碼（LDPC），可獲得接近香農(nóng)極限的優(yōu)異性能【1】，為了提高傳輸效率，獲得較高的編碼增益，可以考慮將LDPC碼與具有較高頻譜效率的調(diào)制方式相結(jié)合，例如8PSK，16QAM或者64QAM等，這對于3G無線通信系統(tǒng)，例如3GPP，3GPP2和WiMax(IEEE802.16)都有很好的實用性。在通信系統(tǒng)接收端，信息送入信道解碼器之前，我們有必要將調(diào)制的符號信息轉(zhuǎn)換成信息比特的對數(shù)似然比（LLR），由于正交幅度調(diào)制在中、大容量數(shù)字微波通信系統(tǒng)、有線電視網(wǎng)絡(luò)高數(shù)據(jù)傳輸、衛(wèi)星通信等
6、領(lǐng)域被廣泛使用。目前文獻只給出了LLR計算公式【5】【6】，并沒有給出經(jīng)過均衡后的信道方差估算方法，這里我們以16QAM調(diào)制方式為例提出了均衡后信道方差計算方法以及近似的LLR信息計算方法，對于其它的高階調(diào)制，我們也可以用類似的方法得到相應(yīng)的LLR信息。2基于LDPC碼的編碼調(diào)制系統(tǒng)2.1系統(tǒng)模型圖1(a)給出了含LDPC編碼和T(T＝2q)狀態(tài)QAM的單載波編碼調(diào)制系統(tǒng)框圖。在發(fā)送端，信息比特經(jīng)過碼率R=0.5的LDPC編碼器得到編碼輸出，然后進行QAM調(diào)制，調(diào)制后的數(shù)據(jù)送到信道上進行傳輸。對于AWGN信道，
7、我們將數(shù)據(jù)直接進行傳輸，在接收端相應(yīng)的進行16QAM解調(diào)和LDPC解碼；對于移動衰落信道，為克服多徑衰落，在每個傳輸幀的每個子塊后面添加了保護間隔，防止由于多徑引起的數(shù)據(jù)塊之間的干擾。實際應(yīng)用中，可以作為保護間隔，也可以插入導(dǎo)頻序列。由于本文的重點在于分析LDPC碼應(yīng)用于該系統(tǒng)的性能，假定信道已知，將導(dǎo)頻符號置換為0，數(shù)據(jù)序列的傳輸方式如圖1（b）。在接收端，認為已完全獲得全部信道知識，可以進行理想的均衡，均衡后的數(shù)據(jù)進行16QAM解調(diào)和LDPC解碼。對于卷積碼而言，由于信道衰落的存在，編碼序列將產(chǎn)生連續(xù)的突發(fā)
8、錯誤，因此需要在QAM符號映射前進行比特交織，將原始數(shù)據(jù)序列打亂，使得交織前后數(shù)據(jù)序列的相關(guān)性減弱，降低數(shù)據(jù)突發(fā)錯誤的影響。但是，對于LDPC碼，因為其生成矩陣比特之間的校驗關(guān)系是接近于完全隨機的，即連續(xù)的若干個比特之間沒有明顯的相關(guān)性，這相當(dāng)于數(shù)據(jù)經(jīng)過了一個理想隨機的比特交織器。編碼的隨機性也保證了LDPC碼無需經(jīng)過比特交織即可獲得良好的編碼增益，所以是否使用交織器，對采用LDPC碼
