LDPC(Low Density Parity Check)碼是一類可以用非常稀疏的校驗(yàn)矩陣或二分圖定義的線性分組糾錯(cuò)碼,最初由Gallager發(fā)現(xiàn),故亦稱Gallager碼.它和著名Turbo碼相似,具有逼近香農(nóng)限的性能,幾乎適用于所有信道,因此成為近年來信道編碼界研究的熱點(diǎn)。 LDPC碼的奇偶校驗(yàn)矩陣呈現(xiàn)稀疏性,其譯碼復(fù)雜度與碼長成線性關(guān)系,克服了分組碼在長碼長時(shí)所面臨的巨大譯碼計(jì)算復(fù)雜度問題,使長編碼分組的應(yīng)用成為可能。而且由于校驗(yàn)矩陣的稀疏特性,在長的編碼分組時(shí),相距很遠(yuǎn)的信息比特參與統(tǒng)一校驗(yàn),這使得連續(xù)的突發(fā)差錯(cuò)對譯碼的影響不大,編碼本身就具有抗突發(fā)差錯(cuò)的特性。 本文首先介紹了LDPC碼的基本概念和基本原理,其次,具體介紹了LDPC碼的構(gòu)造和各種編碼算法及其生成矩陣的產(chǎn)生方法,特別是準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼的構(gòu)造以及RU算法、貪婪算法,并在此基礎(chǔ)上采用貪婪算法對RU算法進(jìn)行了改進(jìn)。 最后,選用Altera公司的Stratix系列FPGA器件EPls25F67217,實(shí)現(xiàn)了碼長為504的基于RU算法的LDPC編碼器。在設(shè)計(jì)過程中,為節(jié)省資源、提高速度,在向量存儲時(shí)采用稀疏矩陣技術(shù),在向量相加時(shí)采用通過奇校驗(yàn)直接判定結(jié)果的方法,在向量乘法中,采用了前向迭代方法,避開了復(fù)雜的矩陣求逆運(yùn)算。結(jié)果表明,該編碼器只占用約10%的邏輯單元,約5%的存儲單元,時(shí)鐘頻率達(dá)到120MHz,數(shù)據(jù)吞吐率達(dá)到33Mb/s,功能上也滿足編碼器的要求。
上傳時(shí)間: 2013-06-09
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LDPC(低密度奇偶校驗(yàn)碼)編碼是提高通信質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸速率的關(guān)鍵技術(shù)。LDPC碼應(yīng)用于實(shí)際通信系統(tǒng)是本課題的研究重點(diǎn)。實(shí)際通信要求在LDPC碼長盡量短、碼率盡量高及硬件可實(shí)現(xiàn)的前提下,結(jié)合連續(xù)相位MSK調(diào)制,滿足歸一化信噪比SNR=2dB時(shí),系統(tǒng)誤碼率低于10-4。根據(jù)課題背景,本文主要研究基于FPGA的LDPC編碼器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。 LDPC碼的編碼復(fù)雜度往往與其幀長的平方成正比,編碼復(fù)雜度大,成為編碼硬件實(shí)現(xiàn)的一個(gè)障礙;論文針對實(shí)際系統(tǒng)的預(yù)期指標(biāo),通過對多種矩陣構(gòu)造算法的預(yù)選方案及影響LDPC碼性能參數(shù)仿真分析,基于1/2碼率,1024和2048兩種幀長,設(shè)計(jì)了三種編碼器的備選方案,分別為直接下三角編碼器,串行準(zhǔn)循環(huán)編碼器和二階準(zhǔn)循環(huán)編碼器。 對于每種編碼器,分別設(shè)計(jì)了其整體結(jié)構(gòu),并對每種編碼器的功能模塊進(jìn)行深入研究,設(shè)計(jì)完成后利用第3方軟件MODELSIM對編碼器進(jìn)行了時(shí)序仿真;根據(jù)時(shí)序仿真結(jié)果和綜合報(bào)告對三種編碼方案進(jìn)行比較,最終選擇串行準(zhǔn)循環(huán)編碼器作為硬件實(shí)現(xiàn)的編碼方案。 最后,在FPGA中硬件實(shí)現(xiàn)了串行準(zhǔn)循環(huán)編碼器并對其進(jìn)行測試,利用MATLAB仿真程序和串口通信工具最終驗(yàn)證了這種編碼器的正確性和硬件可實(shí)現(xiàn)性。
標(biāo)簽: LDPC FPGA 編碼器 實(shí)現(xiàn)研究
上傳時(shí)間: 2013-08-02
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LDPC碼以其接近Shannon極限的優(yōu)異性能在編碼界引起了轟動,成為研究的熱點(diǎn)。隨著研究的不斷深入和技術(shù)的發(fā)展,目前,LDPC碼已經(jīng)被多個(gè)通信系統(tǒng)定為信道編碼方案,并被應(yīng)用到第二代數(shù)字視頻廣播衛(wèi)星(DVB—S2)通信系統(tǒng)中。由于LDPC碼譯碼過程中所涉及的數(shù)據(jù)量龐大,譯碼時(shí)序控制復(fù)雜,如何實(shí)現(xiàn)LDPC碼譯碼器成為了人們研究的重點(diǎn)。 論文以基于FPGA實(shí)現(xiàn)LDPC碼譯碼器為研究目標(biāo),主要對譯碼算法選擇、譯碼數(shù)據(jù)量化、定點(diǎn)數(shù)據(jù)表示方式、譯碼算法關(guān)鍵運(yùn)算單元的FPGA設(shè)計(jì)和譯碼的時(shí)序控制進(jìn)行了深入研究。首先分析了LDPC碼的基本譯碼原理和常用譯碼算法。然后重點(diǎn)分析了BP算法、Log-BP算法、最小和算法和歸一化最小和算法,并對四種譯碼算法的糾錯(cuò)性能和譯碼復(fù)雜度進(jìn)行比較論證,選出適合硬件實(shí)現(xiàn)的譯碼方案。結(jié)合通信系統(tǒng),對譯碼算法進(jìn)行仿真分析,確定了譯碼算法的各個(gè)參數(shù)值和譯碼量化方案。 在系統(tǒng)仿真分析論證的基礎(chǔ)之上,以歸一化最小和譯碼算法為理論方案,利用硬件描述語言編寫譯碼功能模塊,并基于FPGA實(shí)現(xiàn)了固定譯碼長度的LDPC碼譯碼器,利用MATLAB和Modelsim分別對譯碼器進(jìn)行了功能驗(yàn)證和時(shí)序驗(yàn)證,最后模擬通信系統(tǒng)完成了譯碼器的硬件測試。
標(biāo)簽: LDPC FPGA 譯碼器 實(shí)現(xiàn)研究
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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差錯(cuò)控制編碼技術(shù)是現(xiàn)代通信技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)之一,在移動通信、數(shù)字電視、計(jì)算機(jī)存儲等數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。在信道條件惡劣的情況中,常采用糾錯(cuò)能力更強(qiáng)的級聯(lián)編解碼方法,進(jìn)行差錯(cuò)控制。本課題以RS碼、LDPC 碼...
標(biāo)簽: LDPC FPGA RS碼 級聯(lián)
上傳時(shí)間: 2013-05-25
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對于一個(gè)給定的信道和一個(gè)特定的ldpc碼族,針對由密度進(jìn)化的不穩(wěn)定性而造成的穩(wěn)定中斷事件,本文通過研究了BEC和AWGN信道中的穩(wěn)定中斷概率并確切表達(dá)了在塊衰弱信道中的穩(wěn)定中斷概率,其仿真過程給出了在刪除信道中容量逼近系統(tǒng)是怎樣跳開了在塊衰弱信道中的中斷限制。
上傳時(shí)間: 2014-12-23
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LDPC碼理論分析及仿真研究
上傳時(shí)間: 2013-10-13
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在LDPC譯碼時(shí),使用LLR BP算法其校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的計(jì)算復(fù)雜度十分高,而且當(dāng)LDPC碼中有許多的短環(huán)時(shí),譯碼性能也會降低。基于以上的這些問題提出了一個(gè)新的混合校驗(yàn)變量過程,通過調(diào)整校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的處理振幅和變量節(jié)點(diǎn)的信息相關(guān)性來降低計(jì)算復(fù)雜度,其仿真過程表明在譯碼性能和運(yùn)算復(fù)雜度上與LLR BP 算法都有較大的提高。
上傳時(shí)間: 2014-01-25
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在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中應(yīng)用MIMO技術(shù),主要面臨同道干擾和噪聲兩個(gè)問題。文中介紹了克服同道干擾的MIMO衛(wèi)星通信線性檢測系統(tǒng),并為解決上述問題,在輸入端引入擴(kuò)頻技術(shù)和接近香農(nóng)極限的LDPC編碼,而在輸出端進(jìn)行解擴(kuò)和譯碼,既減小了同道干擾,又明顯削弱了噪聲,從而實(shí)現(xiàn)了良好的性能。
標(biāo)簽: LDPC MIMO 衛(wèi)星 擴(kuò)頻通信
上傳時(shí)間: 2014-01-01
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QC七大手法
標(biāo)簽:
上傳時(shí)間: 2013-11-24
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通信中LDPC編碼的源程序
上傳時(shí)間: 2014-02-28
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