论文部分内容阅读
当前的数字电视广播系统正面临着频谱资源日益匮乏的困境,如何提高频谱资源的利用率是下一代数电视传输标准亟需解决的一个难题。“云传输”数字电视传输标准正是在此背景下被提出的,其对传输系统中信道编码技术提出了新的要求。本文提出并研究了采用低密度奇偶校验(Low Density Parity Check,LDPC)码字和RS(Reed-Solomon)码字分别作为成分码字的LDPC-RS二维乘积码编译码技术,作为“云传输”标准中信道编码方案的有力竞争方案。本文首先介绍了LDPC-RS二维乘积码的基本原理和编译码思想,构造了LDPC-RS二维乘积码的码字实例,并对传统的译码方案进行了探讨、优化和仿真验证。仿真结果表明,采用级联译码方式的LDPC-RS二维乘积码码字实例能够初步达到“云传输”系统中对于信道编码模块的要求。在此基础上,为了进一步提升LDPC-RS二维乘积码的译码性能并尽可能降低其译码复杂度,本文创新性地提出了类“turbo”的混合迭代译码框架。该译码框架综合应用并改进了多种译码技术,融合了“错误估计”和“软值修改”技术,形成了以混合LDPC译码器和RS+LDPC混合硬判决译码器为主干的迭代译码框架。仿真结果表明,与传统的级联译码方案相比较,类“turbo”混合迭代译码框架能够在中高接收信噪比条件下降低译码复杂度,在较差的信道接收条件下改善纠错性能。为了进一步达到“云传输”系统中“绿色接收”的要求,针对传统LDPC-RS二维乘积码码字结构所固有的弊端(较高的译码时空开销),本文创新性地提出了采用基于原模图的类Raptor LDPC码字构造码率兼容的LDPC-RS二维乘积码的方案。文章首先构造了基于原模图的类Raptor LDPC码字的码字实例,并讨论了相应的迭代尝试译码方案。在此基础上,本文给出了码率兼容的LPDC-RS二维乘积码的编码方案、构造实例和相应的自适应混合迭代译码算法。该译码算法能够根据码字接收质量自适应地调整接收码率进行迭代译码,实现了“部分译码”的思想,从而达到了尽可能降低二维乘积码的空间占用和系统传输延时的目的。本文的最后讨论了采用LDPC长码构造LDPC-RS二维乘积码的可行性,并证明了采用“竖排RS符号法”以及“折叠法”构造的长码LDPC-RS二维码字不具备乘积特性。