LDPC碼編碼算法與實現(xiàn).pdf

1、低密度奇偶校驗碼(Low Density Parity Check Codes-LDPC Codes)是Gallager博士在1962年提出，故又稱Gallager碼。之后，在Turbo碼研究的巨大成功的帶動下，Mackay等人重新研究了LDPC碼，并發(fā)現(xiàn)它具有非常好的特點：逼近香農(nóng)極限的性能、易于進行理論分析和研究、譯碼簡單且可實行并行操作。近年來LDPC碼以其優(yōu)異的性能、簡潔的形式及良好的應用前景日益?zhèn)涫芮嗖A，將LDPC碼應用于B3

2、G(Beyond3G)和4G、空間通信、光纖通信、衛(wèi)星電視、移動電視成為當今的研究熱點。
　　 LDPC碼屬于線性分組碼，線性分組碼的通用編碼方法是由信息序列與碼的生成矩陣相乘得到碼字序列，盡管LDPC碼的校驗矩陣是非常稀疏的，但它的生成矩陣卻并不稀疏，這使得其編碼復雜度往往與其碼長的平方成正比。編碼復雜度特別大，實現(xiàn)時所需的用于存儲的寄存器數(shù)量非常多，消耗的硬件資源相當大。因此目前阻礙LDPC碼走向應用的瓶頸是LDPC碼校驗矩

3、陣的代數(shù)結(jié)構(gòu)設計問題和線性開銷編碼器的設計問題。
　　 本文主要針對LDPC碼的編碼問題進行研究，并結(jié)合IEEE P802.11nTM/D2.00中LDPC碼設計相應編碼器。本文首先從信道編碼技術(shù)發(fā)展歷程和LDPC碼研究的現(xiàn)狀入手，研究了LDPC碼的基本概念和譯碼原理；接著詳細討論了LDPC碼的編碼方法，包括基于校驗矩陣編碼和基于生成矩陣編碼；隨后，重點研究了校驗矩陣的構(gòu)造，包括隨機構(gòu)造LDPC碼、半隨機構(gòu)造LDPC碼、準循環(huán)矩

4、陣構(gòu)造LDPC碼。最后，使用FPGA設計了支持IEEE P802.11nTM/D2.00中規(guī)定的LDPC碼編碼器。
　　 本文的創(chuàng)新點在于通過對LDPC碼編碼算法和校驗矩陣構(gòu)造的研究，根據(jù)IEEEP802.11nTM/D2.00中LDPC碼的要求，提出一種新的編碼方法完成LDPC碼的編碼，該算法在實現(xiàn)線性編碼的同時，還降低了硬件資源的消耗。課題不僅實現(xiàn)了多碼率和多碼長的LDPC碼編碼器，而且通過前期的FPGA設計為下一步的ASI