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LDPC码是第三代移动通信的关键技术之一。LDPC码以其在高噪声应用环境中突出的高纠错性能而格外引人注目,但是另一方面,LDPC码的理论分析还并不十分完善,LDPC码的编码实现方法也相对比较复杂。
本文由Shannon信道编码定理引出LDPC码编译码方案,分析了LDPC码方案是如何体现了信道编码定理中的好码条件,因而能够达到逼近Shannon极限的纠错性能。
本文具体研究了LDPC码的编码器结构、译码器原理。重点研究了LDPC码的BP译码方法和改进的BP译码算法,简单介绍了MLG、WMLG译码算法,并对于各种译码方法给出了详细的译码算法步骤。在此基础上,进一步详细研究了改进BP译码算法:归一化BP算法和偏移BP算法的参数因子的设定。
本文用MATLAB程序仿真实现了LDPC码的编译码过程,仿真包括信源产生、纠错编码、AWGN信道模型、纠错译码以及误码率计算几部分。文章给出了仿真流程及编程技巧。仿真结果与理论分析基本相符,体现了LDPC码的性能和特性。
最后研究了TMS320C6416DSP芯片以及其中嵌入的TCP(Turbo译码协处理器)模块。TCP模块的编程设置非常灵活,利用TMS320C6416中的TCP模块可以在片内完成高速有效的Turbo信道译码。