基于DVB-S2标准的LDPC码编译码器设计研究
2012-06-25陈豪威王秀敏
陈豪威,王秀敏
(中国计量学院信息工程学院,浙江 杭州 310018)
1994年DVB-S被采纳作为欧洲数字卫星广播标准,随着技术的发展,又提出了第二代标准DVB-S2,相比第一代标准具有更高的调制要求,更强的前向纠错系统和30%的通信容量增益。DVB-S2标准阐述了不同码长,不同码率下LDPC码的编码过程,根据该编码过程,能够得到对应的校验矩阵。DVB-S2标准下的LDPC码性能接近香农极限,结合8PSK,16APSK或32APSK的调制体系,LDPC码能够满足数字视频通信的要求。此外,LDPC码在 DVB-SH(Digital Video Broadcasting-Satellite to Handheld)标准,DVB-RCS(Digital Video Broadcasting Return Channel via Satellite)标准中都得到了应用[1]。
近些年,LDPC码译码算法研究和译码器设计受到国内外学者的关注。2004年,Dale E.Hocevar提出了基于行的分层译码算法,该算法所需迭代次数减少到并行译码算法的一半[2]。2005年,Juntan Zhang和Marc P.C.Fossorier提出了Shuffled BP译码算法,该算法与Dale E.Hocevar提出的分层算法类似,只是其分层是基于列[3],其性能与基行分层译码算法相近。2009年,Chang-Soo Park等人也设计了码长为64800 ,码率为0.5的DVB-S2标准LDPC码,该译码结构基于内存共享,并行度为90,吞吐率为277 Mbit/s[4];2009年,国防科技大学张波涛等人在IEEE上提出了基于RMP(Row Message Passing,基行信息传递)译码顺序和最小和算法的DVB-S2标准LDPC码译码器,当码率为9/10,时钟为320 MHz时,译码速率达998 Mbit/s[5]。黄秋元等人在2009年对各种译码算法的性能做了总结,提出一种改进的min-sum算法以实现复杂度和性能的折中[6]。
1 编码器硬件结构
在线性分组码中,某一奇偶位的编码值是其所在任一校验方程中其余比特位(包括信息位和奇偶位)的模二和。同时,由于LDPC码奇偶位所在列H1具有“Z”性结构,其编码可通过先后两步实现[1]:
1)依次完成每个信息位m对与之相连的校验节点集合j∈C(m)的贡献,贡献是指C(m)中每个校验值累加信息位m的值。……
