浅谈CMMB的LDPC码技术

摘 要：本文主要介绍了CMMB技术、LDPC码的原理，以及在CMMB系统中LDPC码的结构特点，并针对LDPC码应用领域进行了一些探讨。

关键词：CMMB LDPC 应用

中图分类号：TN919 文献标志码：A 文章编号：1672-3791（2014）05（a）-0037-02

LDPC码，低密度奇偶校验码（Low Density Parity Check Code，LDPC），最早由Gallager在1962年他的博士论文中提出，现在已成为信道编码领域研究的热点，但由于当时的技术条件，在此后的35年间基本上被人忽略。

20世纪80年代由Tanner提出LDPC码并给出LDPC码的图表示，此后Berrou等人20世纪90年现了Turbo码，MacKay和Neal等人对LDPC码重新进行研究，并且提出可行的译码算法，LDPC码具备良好性能，马上引起极大关注和强烈反响。

1 应用热点

LDPC码已被广泛应用于深空通信，光纤通信，卫星数字视频和音频广播，已经成为基于该编码方案的第四代通信系统（4G）的有力竞争者，并且LDPC码已经被卫星数字视频广播标准DVB-S2通过。

2 CMMB技术

中国移动多媒体广播，CMMB（China Mobile Multimedia Broadcasting），是由国家广播电影电视总局提出，并于2006年成为了中国移动多媒体广播行业标准。

CMMB的传输利用了地面网络和大功率S波段卫星，增加变频技术系统的双向和单向互动相结合的一个方式，覆盖全国的适用于多种类型的CMMB终端设备，实现全国漫游，无线电和电视接收任何地方节目和信息服务业务。

CMMB的核心技术是sTiMi（信道传输技术），采用LDPC编码基于时隙的逻辑信道技术和帧结构，逻辑序列OFDM的调制技术，用于快速同步的信标技术，由中国广播科学研究院和北京泰美世纪有限公司历时4年多的研究和开发，在CMMB系统中LDPC编码的性能将影响整个系统性能。

3 LDPC码技术

LDPC（Low Density Parity Check）低密度奇偶校验，是先进的纠错编码技术。LDPC码是校验矩阵H只有很少元素为“1”，而大部分元素是“O”的一种线性分组码。（见图1）

为提高传输可靠性，数字多媒体广播系统采用信道编码用以增强纠错能力。各系统均采用频带利用率高的调制方案而提高系统的传输速率：

（1）DVB-H采用了RS码结合卷积码作为级联编码，其调制的基本方式分为16 QAM，QPSK和64 QAM，常用的传输净码率为7.46 Mbit/s或者3.72 Mbit/s中的一个8MHz或6 MHz带宽可传输6到20路不同的移动电视信号。

（2）T-DMB采用了RS（t=8，204，188）结合多码率除删卷积码，作为单独的级联编码，信道带宽1.54 MHz，DQPSK调制，在一般常见的移动接收情况下，其个体主业务信道（Main Service Channel）的可用净码率为1.152 Mbit/s。

（3）CMMB采用LDPC和RS编码，常用调制方式为16 QAM或QPSK调制，广播信道物理层带宽为2 MHz和8 MHz两种，16 QAM则具有抗干扰能力强的特点，在30～3000 MHz进行数字多媒体广播。

2001年S.Y.ChungT.与J.Richardson等所设计的1/2码率在非正则LDPC码AWGN信道中性能距Shannon极限不会超过 0.0045 db，提高著名的密度深化算法优化非正则Tanner图参数。因此DMB-TH，DVB-S2，CMMB等推出的数字多媒体广播标准均采用LDPC。

LDPC码最重要的原因是译码采用先迭代算法所以才能有如此优异的性能，并且由校验矩阵的稀疏性，使得码长与译码复杂度成线性关系从而一定程度上克服了长分组码所面临计算复杂度问题。并且，在码长很长时，实现相距很远的信息能够参