一類高碼率LDPC碼的編譯碼算法研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、低密度奇偶校驗(yàn)碼LDPC碼是首先由Gallager在1962年提出的一種糾錯(cuò)碼,在沉寂了多年之后,最近又重新成為通信技術(shù)研究的熱點(diǎn)。LDPC碼是一種具有稀疏校驗(yàn)矩陣的線性分組碼,研究結(jié)果表明,采用迭代的概率譯碼算法,LDPC碼可以達(dá)到接近香農(nóng)極限的性能。本論文主要對(duì)LDPC碼的譯碼算法和硬件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了較深入的研究。 本文研究了在高斯白噪聲信道下,LDPC碼的幾種主要迭代譯碼算法和復(fù)雜度。這些算法包括:Gallager的BF算法,

2、置信度傳播(BP)算法,歸一化的BP-Based算法等等。給出了一種高碼率LDPC碼在不同譯碼算法下的性能仿真曲線。找出了一種實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度較低且性能良好的譯碼算法:Normalized BP-Based算法。本文對(duì)LDPC譯碼器的關(guān)鍵參數(shù)、硬件實(shí)現(xiàn)中的量化進(jìn)行了研究,給出了對(duì)譯碼器硬件實(shí)現(xiàn)具有參考意義的研究結(jié)果。 之后討論了LDPC碼譯碼器的硬件實(shí)現(xiàn),分析了針對(duì)該類高碼率LDPC碼譯碼實(shí)現(xiàn)的硬件實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)：部分并行結(jié)構(gòu)。這種構(gòu)造方法

3、不僅能夠降低譯碼器硬件實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度,還可以節(jié)省一定的硬件開銷。并且較詳細(xì)的介紹了譯碼器各個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)方式和結(jié)構(gòu)框圖。為了驗(yàn)證該構(gòu)造方法,利用硬件仿真軟件QUARTUSII仿真實(shí)現(xiàn)了碼長為529,碼率為0.87 LDPC碼譯碼器。設(shè)計(jì)采用Verilog HDL語言描述,譯碼器的時(shí)鐘頻率為20MHz,設(shè)置最大迭代次數(shù)為10次。 此外,還對(duì)該類LDPC的編碼器設(shè)計(jì)了相應(yīng)的算法依據(jù),利用該類碼校驗(yàn)矩陣H特定的結(jié)構(gòu),避免了直接利用生成矩陣