论文部分内容阅读
长期后续演进(Long Terms Evolution-Advanced、LTE–A)系统是4G候选技术的主流技术,是满足于IMT-Advanced核心技术需求在LTE后向兼容的平滑演进。LTE-A标准要求其信道编码技术能够支持1Gbit/s速率传输,保持与LTE R8的兼容性,并且允许在新的频段和应用场景选用其它调制编码技术。伴随着LTE-A系统带宽和数据率的不断提高,数据块也越来越大,因此我们考虑采用新的信道编码——LDPC码。LDPC码具有一套较为系统的优化设计方法、更逼近香农限性能的优秀纠错能力和更低的地板效应,本身即有抗突发差错的特性,不需要引入交织器,避免可能带来的时延。LDPC码的优点使得在信道条件较差的无线移动通信中展现出了巨大的应用前景,非常适合于在未来的移动通信系统中实现。本文首先回顾了LTE-A系统的演进趋势,分析了LDPC码的研究现状以及发展前景。基于LDPC码的基础原理,探讨了LDPC码的构造方法以及编译码的算法。同时对LDPC编译码的性能进行了MATLAB仿真,分析了影响LDPC编译码性能的因素。接着针对普天母码进行了深入的研究,构造出不同码长和低码率的LDPC码,验证了此种LDPC码与原有LTE的信道编码技术是兼容的。提出了LTE-A系统的信道编码的选择方案,同时详细地介绍了低码率LDPC码的扩展方法,实现了两种扩展后LDPC快速编码算法的改进。最后,为了提高LDPC译码性能同时降低它的复杂度,本文针对Min-sum译码算法的性能缺陷,提出了一种归一化偏移Min-sum译码算法的思路。这种译码算法通过归一化Min-sum算法和偏移Min-sum算法的优点结合,既降低了算法的复杂度又保持了良好的译码性能,并且相当接近于概率BP算法。最终,我们选取了最优的QC-LDPC码编码技术和归一化偏移Min-sum译码技术搭建LTE-PDSCH信道链路,通过仿真对比LTE-PDSCH信道链路中Turbo编码和LDPC编码的误码率,得出LDPC码的性能更优于Turbo码。最终找到了适合LTE-A系统中LDPC译码算法的又一种可行性方案,更好地消除了地板效应,提高了译码吞吐量,降低了功耗。