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随着城市高层建筑群和各类干扰源的增多,无线移动信号的传输质量也受到了不利影响。构建陆地DMB(Digital Multimedia Broadcast)基带系统模型和开展高性能纠错编码的研究已成为提升系统抗干扰性能的重要途径;在陆地DMB系统中,现有视频服务技术已不能满足大屏幕、大尺寸的公共传输要求,为提高系统的数据传输速率,论文在陆地DMB基带系统模型的基础上研究了信道编码与调制中的分级调制技术。
论文首先深入分析了Turbo码、LDPC码的编译码原理,在此基础上构建了陆地DMB基带系统模型,设计了Turbo码与LDPC码模块,并提出了将其分别代替系统中的RS码与卷积级联模块的方法。然后通过实验仿真表明Turbo码的应用能有效地降低系统误码率,提高系统可靠性。最后论文研究了具有向后兼容性分级调制技术的解调性问题。论文主要完成的工作和研究成果如下:
(1)分析了Turbo码与LDPC码性能,构建了陆地DMB基带系统发射模型。从Turbo码码率、分量生成矩阵、交织器选择、译码迭代次数以及译码过程中出现的问题几个方面分析对Turbo码性能影响,译码采用Log-MAP算法。LDPC码的参数设置主要针对码长、校验方程的个数、位节点、校验节点、码率方面对规则的LDPC码进行简单合理设计,译码采用LLR-BP算法。在兼容DAB标准的前提下,DMB系统将RS码与卷积交织级联作为系统的前向纠错编码,提高了DAB系统的抗突发干扰的能力。
(2)在Matlab/Simulink仿真平台上建立了实验仿真系统,验证了系统性能的优化。在参数设置的理想条件下,将误码性能接近香农限的Turbo码、LDPC码模块代替陆地DMB系统中的RS码与卷积级联模块,分别在AWGN和多径Rayleigh信道上进行实验仿真。仿真结果表明:Turbo码的误码率性能优于LDPC码和原系统中RS码与卷积交织级联的性能,提高了系统的编码效率。
(3)对采用不同调制方式低优先级的解调过程进行性能检测分析。分级调制技术不但具有向后兼容性的特点,而且也满足了系统高数据传输速率的要求;针对不同调制方式低优先级(LP-QPSK,LP-4ASK)的信道检测,提出了一个以comb-type作为导频符号插入,采用最小二乘(LS)的导频估计和分段线性插入的连续性检测方法。并通过仿真表明:在先进的陆地数字多媒体广播系统中LP-QPSK比LP-4ASK具有更好的性能。