多元LDPC-CPM編碼調(diào)制系統(tǒng)的FPGA設(shè)計(jì).pdf

1、在信息化快速發(fā)展的今天，信息的傳輸需要更高質(zhì)量、更加快速，但是通信的可靠性和有效性是相互矛盾的，高性能的編碼和高效的調(diào)制是解決這對(duì)矛盾的關(guān)鍵技術(shù)。本文采用多元LDPC（低密度奇偶校驗(yàn)）碼與CPM（連續(xù)相位調(diào)制）技術(shù)聯(lián)合以提高無(wú)線通信系統(tǒng)的可靠性和有效性。CPM是一種兼顧功率利用率和頻帶利用率的高效調(diào)制方式；二元 LDPC碼是目前最接近香農(nóng)限的編碼方式之一，多元 LDPC相比二元LDPC具有更好的糾錯(cuò)性能和更低的錯(cuò)誤平臺(tái)，而且與高階 CP

2、M聯(lián)合時(shí)省去比特到符號(hào)之間的轉(zhuǎn)換，減少信息量的丟失，提高系統(tǒng)性能，但是存在算法復(fù)雜度高，不易于硬件實(shí)現(xiàn)等問(wèn)題，限制了多元LDPC和CPM調(diào)制技術(shù)的工程應(yīng)用。針對(duì)該問(wèn)題本文研究了性能優(yōu)異、易于硬件實(shí)現(xiàn)的算法，并進(jìn)行了多元 LDPC-CPM編碼調(diào)制系統(tǒng)的FPGA設(shè)計(jì)，對(duì)多元LDPC和CPM調(diào)制技術(shù)的工程應(yīng)用具有重要意義。
　　本文首先概述了LDPC碼和CPM調(diào)制技術(shù)的發(fā)展歷程和應(yīng)用現(xiàn)狀，重點(diǎn)研究了多元LDPC編譯碼算法，確定采用QC（

3、準(zhǔn)循環(huán)）LDPC編碼算法和Mixed-FFT-BP譯碼算法。QC-LDPC編碼算法校驗(yàn)矩陣子矩陣具有循環(huán)特征，編碼時(shí)存儲(chǔ)量和運(yùn)算量較低；Mixed-FFT-BP譯碼算法能夠減少乘法器的使用，降低邏輯資源消耗，還能夠保證運(yùn)算過(guò)程中的數(shù)據(jù)精度，降低量化誤差。
　　然后研究了CPM調(diào)制、解調(diào)技術(shù)，將CPM信號(hào)通過(guò)Rimoldi分解成連續(xù)相位編碼器（CPE）和無(wú)記憶調(diào)制器（MM），易于采用查找ROM表方法實(shí)現(xiàn)CPM調(diào)制；CPM解調(diào)技術(shù)采用

4、了基于Max-Log-MAP算法的軟輸入軟輸出（SISO）的檢測(cè)算法，能夠降低CPM解調(diào)的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度。
　　隨后利用Matlab軟件對(duì)多元LDPC-CPM編碼調(diào)制系統(tǒng)中碼長(zhǎng)、碼率、內(nèi)外迭代次數(shù)等參數(shù)進(jìn)行仿真，分析對(duì)系統(tǒng)誤碼率性能的影響；對(duì)CPM調(diào)制的進(jìn)制數(shù)、關(guān)聯(lián)長(zhǎng)度、調(diào)制指數(shù)和脈沖波形進(jìn)行仿真，分析對(duì)系統(tǒng)頻帶利用率的影響，確定合適的系統(tǒng)參數(shù)。最后重點(diǎn)對(duì)確定參數(shù)的多元 LDPC-CPM編碼調(diào)制系統(tǒng)進(jìn)行 FPGA設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，并采用Lab