基于USRP的LDPC碼研究.pdf

1、低密度奇偶校驗(yàn)碼（Low-Density Parity-Check codes，LDPC）是近年來(lái)信道編碼領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，它具有最接近香農(nóng)極限的糾錯(cuò)性能和便于硬件實(shí)現(xiàn)的并行迭代譯碼方式，結(jié)構(gòu)化的構(gòu)造方法能有效縮小硬件存儲(chǔ)的空間。隨著研究的深入，憑借這些特性，LPDC碼被列入數(shù)字視頻廣播標(biāo)準(zhǔn)(DVB-S2)、IEEE802.16e標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)字存儲(chǔ)等多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方案，2016年10月，LDPC碼被3GPP組織確認(rèn)為5G中長(zhǎng)碼信道編碼方案。

2、　　為了加快從理論到成果的轉(zhuǎn)化過(guò)程，通用軟件定義無(wú)線電外設(shè)（Universal Software Radio Peripheral，USRP）應(yīng)運(yùn)而生。它是一套可編程的無(wú)線通信系統(tǒng)，將計(jì)算機(jī)與處理中頻、基帶信號(hào)的外設(shè)相結(jié)合，用戶可以根據(jù)獨(dú)創(chuàng)的算法開發(fā)許多新應(yīng)用，而不需要重復(fù)購(gòu)買收發(fā)設(shè)備。USRP的頻帶、發(fā)射功率、天線增益和DAC/ADC(數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換)等參數(shù)能適應(yīng)較多的場(chǎng)合。
　　本文介紹了LDPC碼的構(gòu)造、編碼和譯碼理論，論述

3、了圍長(zhǎng)與最小漢明距離的關(guān)系和圍長(zhǎng)的上下界，指出了LDPC碼編碼復(fù)雜度過(guò)高的問(wèn)題。本文對(duì)大圍長(zhǎng)LDPC碼構(gòu)造方法進(jìn)行了改進(jìn)，并將改進(jìn)后的算法在USRP上做了驗(yàn)證，具體工作內(nèi)容有以下幾個(gè)方面：
　　（1）在學(xué)習(xí)和研究了LDPC碼構(gòu)造方法的基礎(chǔ)上，對(duì)織籠算法進(jìn)行改進(jìn)，構(gòu)造了一種列重為2、圍長(zhǎng)為10的大圍長(zhǎng)LDPC碼，并與原10圍長(zhǎng)以及Mackay6圍長(zhǎng)LDPC碼作了對(duì)比仿真。改進(jìn)后的校驗(yàn)矩陣保留了大圍長(zhǎng)的特性，同時(shí)具有近似下三角的結(jié)構(gòu)，

4、使其在原有糾錯(cuò)能力下降不多的情況下，較好地降低了編碼的復(fù)雜度。本文該構(gòu)造方法能擴(kuò)展得到更大圍長(zhǎng)；
　?。?）利用MATLAB script工具，在LabVIEW中實(shí)現(xiàn)了改進(jìn)后的大圍長(zhǎng)LDPC碼編譯過(guò)程，計(jì)算出實(shí)時(shí)誤碼率，并分析了該方法在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的優(yōu)缺點(diǎn)；
　?。?）利用文件I/O工具，實(shí)現(xiàn)了與（2）一致的功能，避免了MATLAB script工具降低代碼執(zhí)行效率和該工具支持函數(shù)有限的缺點(diǎn)；
　?。?）在兩臺(tái)主機(jī)上分別