可迭代譯碼糾錯碼的譯碼算法和硬件實現(xiàn)技術的研究.pdf

1、Turbo碼和LDPC碼是現(xiàn)在最先進的兩種信道編碼方案，它們以各自的方式實現(xiàn)接近香農(nóng)限的目的。采用迭代譯碼算法進行譯碼是這兩種信道編碼方案取得優(yōu)異性能的根本原因。本文對turbo碼和LDPC碼進行了細致的研究。 本文首先介紹了LDPC碼的基本原理，包括LDPC碼的基本概念、表示方法、編碼方法和譯碼算法。并在AWGN信道下對LDPC碼進行了性能仿真，分析了BP算法的譯碼性能。從降低編/譯碼復雜度考慮，研究了一種簡化的LDPC碼構造

2、方法，即基于生成矩陣的非正規(guī)LDPC碼構造方法，以及BP譯碼算法的兩種簡化算法：Log_BP算法和BP_based算法。隨后介紹了turbo碼的基本原理，包括編碼方法和常用的譯碼算法。并對turbo碼的各種譯碼算法進行了性能仿真比較。接下來針對turbo碼中的交織器進行了研究，提出了兩種歸零奇偶對稱交織器的構造方法。 本文重點研究了turbo碼編/譯碼算法的實現(xiàn)技術。首先對turbo碼的并行譯碼結構和串行譯碼結構進行了研究。研究

3、表明，具有滑窗結構的串行譯碼結構是資源消耗和譯碼性能的一種良好折衷。然后在這種譯碼結構的基礎上對易于硬件實現(xiàn)的MAX_Log_MAP算法進行了進一步的優(yōu)化。隨后，確定了硬件實現(xiàn)過程中turbo碼的主要參數(shù)。在本文的設計中，使用Verilog HDL語言，采用自頂而下的模塊化設計方法，對turbo碼編/譯碼器進行了編程實現(xiàn)。并運用EDA設計工具ISE和ModelSim, 在FPGA上進行了功能和時序仿真。驗證了turbo碼編/譯碼器設計的