Введение
1 ОПИСАНИЕ СТАНДАРТА DVB-S2 6
1.1 Место LDPC в стандарте DVB-S2 8
1.2 Коды БЧХ 8
1.3 Код c малой плотностью проверок на четность (LDPC) 10
1.3.1. Линейные блочные коды 11
1.3.2. Представление кода LDPC 14
1.3.3. Построение кода LDPC, кодирование и декодирование 15
2 РАЗРАБОТКА ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ LDPC КОДЕКА ДЛЯ
СТАНДАРТА DVB-S2 20
2.1 Разработка структурной схемы имитационной модели LDPC кодека 20
2.2 Апробация разработанной имитационной модели LDPC кодека 22
3 Исследование статистических характеристик 27
3.1 Характеристика помехоустойчивости 27
3.2 Законы распределения кратности ошибок при различных отношениях
сигнал-шум 28
3.3 Распределения итераций при различных отношениях сигнал шум 30
3.4 Зависимость необходимого числа итераций для обеспечения заданной
достоверности при различных отношениях сигнал шум 32
4 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ 34
4.1 Планирование работ по исследованию 34
4.2 Расчет расходов на оплату труда на исследование 36
4.3 Расчет продолжительности исследования 38
4.4 Расчет стоимости расходных материалов 38
4.5 Расчет сметы расходов на исследование
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 43
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 44
Обоснование актуальности темы «Моделирование и исследование LDPC кодека стандарта DVB-S2»:
Сложность декодирования блоковых кодов, таких как БЧХ-коды, коды Рида - Соломона, а также сверочных кодов, с ростом длины кода возрастает экспоненциально. В настоящее время для кодирования и декодирования кодов с большой длиной находят применение специальные методы и алгоритмы кодирования, не уступающие и зачастую превосходящие по своим характеристикам классические. Это турбокоды и коды с низкой плотностью проверок на четность (LDPC). При этом LDPC-коды становятся востребованными в системах передачи информации, требующих максимальной скорости передачи при ограниченной полосе частот. основным конкурентом LDPC-кодов на данный момент являются турбокоды, которые нашли свое применение в системах спутниковой связи, ряде стандартов цифрового телевидения. Для декодирования турбокодов одним из алгоритмов является поиск максимума апостериорной вероятности (MAP) с мягким входом и мягким выходом. Сложность реализации и вычислительные затраты для декодирования турбокода такого типа очень высока. Для LDPC-кодов в отличии от турбокодов есть алгоритмы жесткого декодирования, которые обладают меньшей сложностью в реализации, при этом большое кодовое расстояние обеспечивает эффективность работы большую, чем у любого короткого блокового кода с алгебраическим декодированием. Следовательно исследование LDPC кодов является актуальным.
Цель проекта: исследование статистических характеристик LDPC кодека/декодера, применяемого для передачи данных в стандарте DVB-S2.
Задачи:
> Обзор литературных источников;
> Рассмотрение кодов LDPC;
> Выбор кодов;
> Апробация алгоритмов в программном комплексе Matlab;
> Исследование устойчивости кодека к уровню и виду помех;
> Сравнение полученных результатов.
Рассмотрены вопросы построения LDPC кодов и их применения для повышения помехоустойчивости передачи данных в стандарте спутникового телевидения DVB-S2;
Построена имитационной модель цифровой линии связи с LDPC кодером/декодером;
Получены оценки вероятности битовой ошибки (BER) на выходе декодера. Анализ показал, что для обеспечения вероятности битовой ошибки 10-6 требуется битовое отношение сигнал-шум 0.5 дБ при ограничении числа итераций декодирования равным 7.
Проведен анализ ряда статистических характеристик, описывающих работу декодера, который показал, что с увеличением отношения сигнал/шум наблюдается уменьшение математического ожидания кратности ошибок на выходе декодера, а также среднего числа итераций. Эти зависимости могут быть использованы для определения текущего отношения сигнал/шум.
