LDPC碼的APP-Based譯碼算法研究與并行譯碼器硬件實現(xiàn).pdf

1、低密度奇偶校驗碼(Low-Density Parity-Check Codes, LDPC碼)是由 R. G. Gallager在1962年提出的一種信道糾錯碼，是迄今最接近于香農(nóng)限的糾錯碼。由于譯碼復雜度低，易于并行實現(xiàn)，LDPC碼很可能成為第四代移動通信標準中的關鍵技術。
　　本文主要研究了 LDPC碼的 APP-Based譯碼算法研究與并行譯碼器硬件實現(xiàn)。主要研究內(nèi)容如下：
　　在譯碼算法方面，本文首先分析了硬判決譯碼

2、算法，包括 BF(Bit Flipping)譯碼算法和 WFB(Weighted Bit Flipping)譯碼算法。隨后，重點分析了典型的軟判決譯碼算法，包括 BP(Belief Propagation)譯碼算法，LLR BP(Log Likelihood BP)譯碼算法，APP(a posteriori probability)算法，BP-Based和 APP-Based算法，以及 Normalized/Offset算法。
　

3、　針對 APP-Based算法，本文中提出了一種的改進算法，將乘性修正運算放在變量節(jié)點信息處理中，而非校驗節(jié)點信息處理中。通過這種改進，既降低了變量節(jié)點信息間的相關性，提高譯碼性能，又降低了乘法運算的次數(shù)，使譯碼復雜度得到降低。實驗數(shù)據(jù)表明，與 APP-Based算法相比，改進算法對(504,252,6,3)和(1008,504,6,3)矩陣的 BER性能改進達到1dB，而對(1944,1458)矩陣，其改進也達到了0.5dB；與 No

4、rmalized APP-Based算法相比，性能改進約為0.1dB。此外，改進而且譯碼中的平均迭代次數(shù)也相對其他算法最小，具有一定的硬件實現(xiàn)價值。
　　在硬件實現(xiàn)方面，本文針對提出的改進的 APP-Based算法和非規(guī)則矩陣進行了全并行譯碼器的硬件實現(xiàn)，得到了大吞吐率的全并行譯碼器。首先進行了定點化仿真，得出了固定位寬的抑制因子的最佳取值。隨后對全并行譯碼器各模塊進行了詳細的分析，在 ModelSim6.5環(huán)境下用 Verilo