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《中国科学技术大学》 2006年
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数字调幅广播系统中的信道编码和调制技术研究

王继康  
【摘要】:随着数字技术、计算机技术和网络技术的飞速发展,模拟广播业务受到了前所未有的挑战。移动通信和互联网的崛起,使无线地面广播产生新的竞争对手,甚至手机听广播看电视均已实现,模拟声音广播的市场正在受到网络媒体的冲击。另外,随着电子通信业务的不断发展,广播原有的电磁环境越来越差,传统模拟广播的收听效果已经大不如前。传统模拟广播存在传输质量差、业务单一和易被干扰等缺点。可以说,模拟广播的处境日益艰难,此时,数字广播应运而生。 本文针对30MHz以下的中短波信道,研究数字调幅广播系统的信道编码和调制技术。低密度奇偶校验码被证明是一种能接近香农限且具有较低译码复杂度的编码方案,本文研究基于低密度奇偶校验码的编码调制方案。根据国内外关于数字广播的研究动态及技术的发展趋势,本文采用多载波技术作为数字广播系统的调制技术,而不考虑单载波方案。 考虑到实际通信系统中,绝大部分是有记忆信道,研究了低密度奇偶校验码在有记忆信道上的译码。针对有限状态Markov信道,提出一种基于噪声软判决的译码算法。在此算法中,标准的置信度传播译码算法与前向后向算法结合起来,通过传递软判决信息,提高译码器的性能。考虑到Markov信道节点的引入会引起图中圈的个数增加,提出基于概率的消息传递策略来更新译码过程中的消息。 通信系统通常需要根据信道状态调整差错控制码的码率,这可以通过直接使用各种不同码率的码来实现,但是这样需要系统使用不同的编译码器,实现起来比较困难,而删余码则提供了一种灵活的设计方法。本文针对数字广播系统中码率设计的需要,研究了删余低密度奇偶校验码。采用高斯近似分析了删余低密度奇偶校验码的置信度传播译码算法,推导出消息均值迭代公式。根据此公式提出一种删余分布优化方案,此方案直接从消息均值出发,通过构造一系列约束方程,采用线性规划方法设计最优删余分布比例。 由于短波信道的时变多径性,数字广播系统采用了正交频分复用系统。对基于OFDM的通信来讲,接收端的时频同步模块、解调模块以及解码模块都需要用到信道状态信息,因此必须进行信道估计。此外,数字广播接收机属于便携式产品,需要低功耗、低复杂度的信道估计算法。本文提出一种基于滑动窗口的二维信道估计方法,该方法首先对接收到的导频信号进行最小二乘估计,然后进行时间方向插值估计导频子载波上所有位置处的信道频率响应,最后通过一个滑动窗口在多径扩展域和多谱勒扩展域分别进行处理。对于快速时变信道,通过调整窗口的滑动步数,可以有效处理窗口内信道路径数和路径延迟可能变化的情况,从而显著降低了子载波间干扰和高斯白噪声的影响。理论分析和仿真表明,与现有信道估计相比,该方法具有估计精确、易于实现的优点。 由于中、短波广播信道的特点和现有频率资源紧张等方面的原因,以及数字化后对系统
【学位授予单位】:中国科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TN931

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【引证文献】
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1 王鹏军;数字调频广播的信道编码和调制联合优化研究[D];清华大学;2011年
【参考文献】
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【共引文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前3条
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6 任宇辉;比特交织编码调制技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
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8 王定;全数字FM IBOC DAB系统仿真研究与模块的ASIC前端设计[D];西安理工大学;2007年
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10 闫欢;基于IEEE802.16e标准的OFDM信道估计技术研究与实现[D];西安电子科技大学;2008年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 郑德亮;任芳琴;蔡超时;;FM IBOC DAB系统第一邻频道干扰研究[J];中国传媒大学学报(自然科学版);2006年04期
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3 于云华,石寅;一种适用于带内同频道数字音频广播的互补卷积码的构造方法研究[J];电子与信息学报;2005年05期
4 徐淑正;曾琳;王鹏军;杨华中;;DFM系统中的OFDM参数设计[J];电子与信息学报;2009年09期
5 杨领军;吕锐;杨占昕;;DRM单频网规划与实现[J];中国传媒大学学报(自然科学版);2008年01期
6 万显荣;邵启红;柯亨玉;龚子平;;基于数字调幅广播的无源双基地地波雷达[J];雷达科学与技术;2009年06期
7 茹国宝,杨浩,胡意顺,向倩;一种用于数字音频广播的自干扰抵消方法[J];武汉大学学报(理学版);2005年05期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王加庆;低密度奇偶校验码在DAMB和VWDK系统中的应用研究[D];东南大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 王定;全数字FM IBOC DAB系统仿真研究与模块的ASIC前端设计[D];西安理工大学;2007年
2 谢翔;DRM数字接收机关键技术研究[D];电子科技大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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2 何晶莹;调幅广播的新技术革命与世界数字广播(DRM)集团[J];广播与电视技术;2002年04期
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5 谷茂;;移动多媒体广播STiMi信道编码技术浅析[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(4)[C];2009年
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7 宋晓云;汪一鸣;;LDPC码在UWB上的应用[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
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8 薛国庆;卷积码的盲识别研究[D];中国科学技术大学;2009年
9 高进;Turbo码及其在第三代移动通信中的应用[D];南京理工大学;2004年
10 罗霞;Turbo乘积码技术研究及其FPGA实现[D];西北工业大学;2007年
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