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低密度奇偶校验(LDPC)码是由Gallager于20世纪60年代提出的一种纠错码,近年来因为译码方法的进步,使得这种纠错码在不大的算法复杂度下得到接近于香农限的性能,因而引起人关的广泛关注。
随着无线电通信技术的不断发展,超宽带技术也在近年得到了应用和发展,被认为是下一代无线通信中的关键技术之一。超宽带因为其共享频谱资源、传输速度快、抗多径能力强等优势,从最早的军用向民用不断发展。
将LDPC码这种高性能的信道编码方案应用于高速传输的超宽带系统是一项非常有意义的工作。本论文旨在完成该项工作,从算法的介绍、性能的仿真到硬件的实现,最后到实际系统中的具体应用一步步展开。
第一章论述了论文的背景资料,首先介绍了数字通信系统的构成,然后以时间顺序介绍了信道编码的发展史,最后阐述了超宽带(UWB)的研究现状。
第二章介绍LDPC码的相关算法,并对算法进行了仿真。在阐述算法部分,介绍了传统编码算法及两种降低运算复杂度的改进算法;在介绍译码算法时,以BP算法为主,重点介绍了各种简化、改进的BP算法。在仿真部分,主要研究了不同译码算法在不同因素的影响下,所呈现出的译码性能的差别。
第三章主要是讲了应用于脉冲超宽带系统的LDPC码设计。根据超宽带系统的要求选择适合的编译码算法,比较了不同信纠错码方案应用于脉冲超宽带系统时的性能,阐述了选择LDPC码作为纠错码方案的理由,并根据项目中遇到的实际问题讨论了解决方案,最后给出了性能仿真。
第四章主要是讲了应用于脉冲超宽带系统的LDPC码实现。在阐述编码器实现部分,从整体设计到各个单元模块设计,由总到分的介绍了编码器的实现过程,并在最后给出了数据吞吐率及资源消耗量。在介绍译码器部分,首先讲了译码器的三种实现结构,并以部分并行结构为基础介绍了译码器的实现过程,最后列出了数据吞吐率及资源消耗量。
第五章为结束语,是对本文工作的总结,并且对下一步的工作进行了展望。