软扩频信号的LDPC码软判决译码算法研究与FPGA设计

发布时间：2017-10-10 14:15

  本文关键词：软扩频信号的LDPC码软判决译码算法研究与FPGA设计

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【摘要】：低密度奇偶校验(Low Density Parity Check,LDPC)码是目前发现的性能最好的纠错编码之一。与二进制LDPC码相比,多进制LDPC码不仅具有码字设计灵活的优势,还具有更低的错误平层和更强的纠错能力,更适合于高速传输的高阶调制系统。本文在对LDPC码的校验矩阵构造、编码和译码方法等研究的基础上,提出了一种适合软扩频调制的LDPC码软判决译码算法,并完成了它的FPGA设计,该译码算法可以实现低信噪比下的信息传输。论文主要内容和研究成果如下:1.介绍了与LDPC码相关的校验矩阵构造、编码和译码方法等基础理论知识。2.本文详细介绍了与软扩频调制相关的伪随机码产生方法、扩频和解扩原理。最后通过仿真实验验证了软扩频调制方式随着调制阶数的增大,达到同样误码率所需的比特能量信噪比b0E N值却是相应地减少。3.本文首先研究了多进制置信传播(Belief Propagation,BP)译码算法和改进的基于置信传播的快速哈达码变换(Fast Hadamard Transform Belief Propagation,FHT-BP)译码算法。然后,在此基础上提出了将64进制软扩频调制技术和LDPC编码相结合的扩频编码调制方法;并在接收端采用FHT-BP译码的解扩解调软判决译码方法。最后通过仿真试验验证该技术方案可以实现低信噪比下的信息传输。4.完成了基带系统下软扩频调制的LDPC码FHT-BP译码算法的FPGA(Field Programmable Gata Array)设计,通过仿真验证了设计方案的有效性和可靠性。
【关键词】：多进制LDPC码 软扩频调制 软判决译码 FHT-BP译码算法 FPGA设计
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN911.22
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 符号对照表10-11
• 缩略词对照表11-14
• 第一章 绪论14-18
• 1.1 研究背景及意义14-15
• 1.2 国内外相关技术的发展及研究现状15-16
• 1.2.1 LDPC码的发展及研究现状15-16
• 1.2.2 扩频技术的发展及研究现状16
• 1.3 论文主要内容及章节安排16-18
• 第二章 LDPC码理论知识18-28
• 2.1 LDPC码的基本原理18-22
• 2.1.1 有限域基础18-19
• 2.1.2 LDPC码的定义19-20
• 2.1.3 LDPC码的表示方法20-21
• 2.1.4 多进制LDPC码概述21-22
• 2.2 LDPC码的构造及编码原理22-24
• 2.2.1 LDPC码的构造方法22-23
• 2.2.2 LDPC码的编码原理23-24
• 2.3 LDPC码的译码原理24-26
• 2.4 LDPC码的应用26-27
• 2.5 本章小结27-28
• 第三章 软扩频信号的LDPC码软判决译码算法研究28-42
• 3.1 软扩频调制28-31
• 3.1.1 扩频码的产生29
• 3.1.2 扩频原理29-30
• 3.1.3 解扩原理30-31
• 3.2 多进制LDPC码译码算法31-36
• 3.2.1 BP译码算法33-35
• 3.2.2 FHT-BP译码算法35-36
• 3.3 软扩频调制的FHT-BP译码算法36-38
• 3.4 仿真分析38-40
• 3.5 本章小结40-42
• 第四章 软扩频信号的LDPC码FHT-BP译码算法FPGA设计42-58
• 4.1 数据量化42-44
• 4.2 FPGA概述44-45
• 4.3 扩频编码的FPGA设计45-48
• 4.3.1 编码模块45-47
• 4.3.2 扩频模块47
• 4.3.3 脉冲成形模块47-48
• 4.4 解扩译码的FPGA设计48-55
• 4.4.1 匹配滤波模块48-49
• 4.4.2 解扩模块49
• 4.4.3 译码模块49-55
• 4.5 算法验证55-56
• 4.5.1 资源占用及板级验证55-56
• 4.5.2 吞吐率分析56
• 4.6 本章小结56-58
• 第五章 结论与展望58-60
• 5.1 研究结论58
• 5.2 研究展望58-60
• 参考文献60-63
• 致谢63-64
• 作者简介64-65

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本文编号：1006816