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

1、低密度奇偶校驗(yàn)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(cuò)碼，是迄今最接近于香農(nóng)限的糾錯(cuò)碼。由于譯碼復(fù)雜度低，易于并行實(shí)現(xiàn)，LDPC碼很可能成為第四代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)中的關(guān)鍵技術(shù)。
　　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(shí)現(xiàn)。主要研究?jī)?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(diǎn)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(duì) APP-Based算法，本文中提出了一種的改進(jìn)算法，將乘性修正運(yùn)算放在變量節(jié)點(diǎn)信息處理中，而非校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)信息處理中。通過(guò)這種改進(jìn)，既降低了變量節(jié)點(diǎn)信息間的相關(guān)性，提高譯碼性能，又降低了乘法運(yùn)算的次數(shù)，使譯碼復(fù)雜度得到降低。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，與 APP-Based算法相比，改進(jìn)算法對(duì)(504,252,6,3)和(1008,504,6,3)矩陣的 BER性能改進(jìn)達(dá)到1dB，而對(duì)(1944,1458)矩陣，其改進(jìn)也達(dá)到了0.5dB；與 No

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