高效LDPC碼編解碼技術(shù)研究.pdf

1、低密度奇偶校驗碼(LDPC)碼是由Gallager在1962年首先提出的一種糾錯碼，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。由于LDPC碼構(gòu)造方法靈活多變，同時具有多種可以高速并行實現(xiàn)的迭代譯碼算法，許多通信和存儲系統(tǒng)已經(jīng)或計劃將LDPC碼作為其核心糾錯碼方案。本文主要對LDPC碼的構(gòu)造、譯碼算法、譯碼算法的硬件實現(xiàn)進行了研究。 LDPC碼的構(gòu)造可以分為隨機構(gòu)造、基于有限域的構(gòu)造、基于原型圖的構(gòu)造、掩模構(gòu)造等方法。在

2、介紹了各種方法原理的基礎(chǔ)上，我們把PEG-ACE算法用于原型圖的擴充，并將擴充后碼字的校驗矩陣用于基于有限域構(gòu)造的碼字的掩模，構(gòu)造了一類既適合硬件實現(xiàn)、又有著優(yōu)越性能的碼字。同時，我們對各種方法構(gòu)造的碼字進行了仿真驗證。 其次，論文對LDPC碼的譯碼算法進行了研究。文中討論了比特翻轉(zhuǎn)、置信傳播、迭代排序統(tǒng)計三類算法，詳細(xì)描述了各種算法的具體步驟，比較了各種算法的復(fù)雜度和性能，并結(jié)合具體碼字對各種算法的性能進行了仿真驗證。我們還提

3、出了一種同步部分并行的譯碼算法，提前使用迭代過程中新產(chǎn)生的軟信息，加快了迭代譯碼的收斂速度，并通過起始位置的優(yōu)化，進一步提高了算法的性能。 最后，論文研究了譯碼算法的硬件實現(xiàn)問題。我們設(shè)計了一種通用的同步部分并行結(jié)構(gòu)的譯碼器，譯碼器的參數(shù)可以靈活配置，支持多種類型的準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼校驗矩陣，并結(jié)合實際系統(tǒng)的碼字，在FPGA上進行了驗證。此外，我們分析了基于累積LLR的BP—OSD算法各個部分實現(xiàn)的復(fù)雜度，并結(jié)合具體碼字給出了詳細(xì)