數(shù)字調(diào)幅廣播系統(tǒng)中的信道編碼和調(diào)制技術研究.pdf

1、隨著數(shù)字技術、計算機技術和網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展,模擬廣播業(yè)務受到了前所未有的挑戰(zhàn)。移動通信和互聯(lián)網(wǎng)的崛起,使無線地面廣播產(chǎn)生新的競爭對手,甚至手機聽廣播看電視均已實現(xiàn),模擬聲音廣播的市場正在受到網(wǎng)絡媒體的沖擊。另外,隨著電子通信業(yè)務的不斷發(fā)展,廣播原有的電磁環(huán)境越來越差,傳統(tǒng)模擬廣播的收聽效果已經(jīng)大不如前。傳統(tǒng)模擬廣播存在傳輸質(zhì)量差、業(yè)務單一和易被干擾等缺點。可以說,模擬廣播的處境日益艱難,此時,數(shù)字廣播應運而生。
　　本文針對30

2、MHz以下的中短波信道,研究數(shù)字調(diào)幅廣播系統(tǒng)的信道編碼和調(diào)制技術。低密度奇偶校驗碼被證明是一種能接近香農(nóng)限且具有較低譯碼復雜度的編碼方案,本文研究基于低密度奇偶校驗碼的編碼調(diào)制方案。根據(jù)國內(nèi)外關于數(shù)字廣播的研究動態(tài)及技術的發(fā)展趨勢,本文采用多載波技術作為數(shù)字廣播系統(tǒng)的調(diào)制技術,而不考慮單載波方案。
　　考慮到實際通信系統(tǒng)中,絕大部分是有記憶信道,研究了低密度奇偶校驗碼在有記憶信道上的譯碼。針對有限狀態(tài)Markov信道,提出一種基于

3、噪聲軟判決的譯碼算法。在此算法中,標準的置信度傳播譯碼算法與前向后向算法結合起來,通過傳遞軟判決信息,提高譯碼器的性能?？紤]到Markov信道節(jié)點的引入會引起圖中圈的個數(shù)增加,提出基于概率的消息傳遞策略來更新譯碼過程中的消息。
　　通信系統(tǒng)通常需要根據(jù)信道狀態(tài)調(diào)整差錯控制碼的碼率,這可以通過直接使用各種不同碼率的碼來實現(xiàn),但是這樣需要系統(tǒng)使用不同的編譯碼器,實現(xiàn)起來比較困難,而刪余碼則提供了一種靈活的設計方法。本文針對數(shù)字廣播系統(tǒng)

4、中碼率設計的需要,研究了刪余低密度奇偶校驗碼。采用高斯近似分析了刪余低密度奇偶校驗碼的置信度傳播譯碼算法,推導出消息均值迭代公式。根據(jù)此公式提出一種刪余分布優(yōu)化方案,此方案直接從消息均值出發(fā),通過構造一系列約束方程,采用線性規(guī)劃方法設計最優(yōu)刪余分布比例。
　　由于短波信道的時變多徑性,數(shù)字廣播系統(tǒng)采用了正交頻分復用系統(tǒng)。對基于OFDM的通信來講,接收端的時頻同步模塊、解調(diào)模塊以及解碼模塊都需要用到信道狀態(tài)信息,因此必須進行信道估計

5、。此外,數(shù)字廣播接收機屬于便攜式產(chǎn)品,需要低功耗、低復雜度的信道估計算法。本文提出一種基于滑動窗口的二維信道估計方法,該方法首先對接收到的導頻信號進行最小二乘估計,然后進行時間方向插值估計導頻子載波上所有位置處的信道頻率響應,最后通過一個滑動窗口在多徑擴展域和多譜勒擴展域分別進行處理。對于快速時變信道,通過調(diào)整窗口的滑動步數(shù),可以有效處理窗口內(nèi)信道路徑數(shù)和路徑延遲可能變化的情況,從而顯著降低了子載波間干擾和高斯白噪聲的影響。理論分析和仿