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LDPC与FQPSK联合编码调制方法研究

作　者: 赵贤明
导　师: 任广辉
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 恒包络 频带利用率 信道编解码 联合编码调制
分类号: TN911.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


FQPSK(Feher-Patented QPSK)是一种近似恒包络调制方式，该调制方式具有滚降速度快，频带利用率高等优点，但解调性能受到外界信噪的影响大，故对于弱信号进行解调，性能的损失很大。为了提高FQPSK解调的性能引入了具有强大纠错能力的低密度奇偶校验码(Low Density Parity Check Codes，LDPC)。本文将对FQPSK的软信息的提取进行分析并对LDPC与FQPSK的联合编码调制方法进行研究及性能分析。首先，本文针对FQPSK调制原理与传统的解调方法进行仿真及性能分析，研究了基带信号与频带利用率之间的关系，研究信道噪声对解调性能的影响。针对传统解调方法对FQPSK的软信息提取存在一定困难，本文引入最大后验概率算法，对FQPSK的最大后验概率算法进行推导与仿真，进行性能分析。其次，针对信道编码LDPC进行研究。本文研究了LDPC的编码方法、校验矩阵的构造、译码算法。本文采用了IEEE802.16e标准下的LDPC码和基于均衡不完全区组的LDPC码进行实验，验证两种LDPC码的纠错能力；在研究基本的译码算法的基础上对译码算法进行改进。最后，对LDPC与FQPSK联合编码调制进行研究。FQPSK在误码率为10-6时，需要的信噪比约为12dB，存在解调性能对外界噪声的依赖强的缺点，故本课题对联合编码调制的方法进行研究，设计实验并进行仿真，根据实验结果，在误码率为10-6时，所需要的信噪比约为5dB。可见联合编码调制能够提高整个系统的性能。本文还对LDPC与FQPSK联合编码调制方法中的编码、调制、软信息提取进行硬件仿真。综上，本文针对信道噪声对FQPSK解调性能的影响进行了分析，并采用了LDPC与FQPSK联合编码调制的方法，从而提高系统的性能。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章 绪论  9-17
  1.1 课题背景及研究的目的和意义  9-10
  1.2 国内外在该方向的研究现状及分析  10-15
    1.2.1 FQPSK 体制研究现状  10-11
    1.2.2 LDPC 码关键技术研究现状  11-15
  1.3 论文主要内容  15-17
第2章 基于 MAP 的 FQPSK 调制解调方法研究  17-31
  2.1 FQPSK 调制原理  17-22
  2.2 FQPSK 的传统解调方法研究  22-23
    2.2.1 OQPSK 接收机研究  22-23
    2.2.2 平均波形匹配滤波研究  23
  2.3 FQPSK 体制的 MAP 解调算法研究  23-30
    2.3.1 MAP 算法  24-26
    2.3.2 FQPSK 的 MAP 算法  26-30
  2.4 本章小结  30-31
第3章 LDPC 码的编译码技术研究  31-49
  3.1 LDPC 码的编码研究  31-35
    3.1.1 基于高斯消去的编码方法研究  31-32
    3.1.2 基于近似下三角编码  32-33
    3.1.3 准循环码的编码方法研究  33-35
  3.2 LDPC 译码算法研究  35-40
    3.2.1 概率译码  35-36
    3.2.2 对数域译码  36-38
    3.2.3 基于校验节点的译码算法  38-39
    3.2.4 基于变量节点的改进译码算法  39-40
  3.3 IEEE802.16e 标准下的 LDPC 码编译码研究  40-44
    3.3.1 IEEE802.16eLDPC 码的构造  40-42
    3.3.2 IEEE802.16eLDPC 码的编码  42-44
  3.4 基于均衡不完全区组的 LDPC 码编译码研究  44-47
  3.5 本章小结  47-49
第4章 FQPSK 与 LDPC 联合性能分析及硬件仿真  49-61
  4.1 联合算法中的 LDPC 译码算法  49-50
  4.2 FQPSK 与 LDPC 联合算法的性能分析  50-53
  4.3 联合算法硬件仿真  53-56
    4.3.1 LDPC 编码模块整体设计  53
    4.3.2 矩阵的存储  53-54
    4.3.3 稀疏矩阵列向量乘法器  54
    4.3.4 T 逆矩阵-列向量乘法器  54-56
  4.4 FQPSK 调制模块  56-58
    4.4.1 交叉相互运算部分  56-57
    4.4.2 基带波形的存储  57-58
  4.5 FQPSK 的软信息提取  58-60
  4.6 本章小结  60-61
结论  61-62
参考文献  62-67
致谢  67

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 通信理论 > 调制理论
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