資源描述:
《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