LDPC碼譯碼算法研究和FPGA實現(xiàn).pdf

1、低密度奇偶校驗碼(Low Density Parity Cheek codes，LDPC碼)具有優(yōu)良的糾錯能力，并且譯碼算法的復雜度較低，目前LDPC碼已經(jīng)被廣泛地應用于通信領域?？臻g數(shù)據(jù)系統(tǒng)咨詢委員會(Consultative Committee for Space DataSystems，CCSDS)繼2007年9月以實驗規(guī)范的形式提出了應用于近地通信的LDPC碼的建議之后，在2011年8月進一步發(fā)布了采用LDPC碼信道編碼方案的C

2、CSDS131.0-B-2推薦性標準。
　　 CCSDS標準中提出的(8176，7154)LDPC碼碼長較長，需要消耗大量的硬件資源，譯碼實現(xiàn)復雜度較高。為了解決這些問題，實現(xiàn)符合CCSDS標準的具有較高譯碼吞吐量，較低譯碼復雜度的LDPC碼譯碼器，本文主要做了以下幾點工作。
　　 1.研究了適用于CCSDS標準中(8176，7154)LDPC碼的歸一化因子，得到了一個性能較優(yōu)、硬件實現(xiàn)簡單的歸一化因子。由于歸一化因子的

3、取值對于歸一化最小和譯碼算法的譯碼性能有著很大的影響，本文在深入研究LDPC碼譯碼算法的基礎上，針對所選碼型，仿真研究了不同歸一化因子條件下歸一化最小和譯碼算法的譯碼性能。綜合仿真結果和硬件實現(xiàn)，得出了一個適用于所選碼字的較優(yōu)歸一化因子。
　　 2.研究了LDPC碼譯碼器設計方案中的四個關鍵點:譯碼算法、最大迭代次數(shù)、量化方案和硬件結構，提出了LDPC碼譯碼器的設計方案。本文針對所選碼型，通過仿真比較了不同譯碼算法、不同最大迭代

4、次數(shù)、不同量化方案的譯碼性能，分析比較了不同硬件實現(xiàn)結構下譯碼器的預期吞吐量，最后綜合考慮仿真結果和實現(xiàn)復雜度，提出了本文中LDPC碼譯碼器的設計方案。
　　 3.設計并實現(xiàn)了譯碼器的各個功能模塊，包括信號接收模塊、存儲控制模塊及其他存儲模塊、校驗節(jié)點處理模塊、變量節(jié)點處理模塊、迭代控制模塊和譯碼輸出模塊。最終在QuartusⅡ10.0SP1和ModelSim-Altera6.5e仿真環(huán)境下對本文設計的譯碼器進行仿真測試，測試結