LDPC編譯碼技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、當(dāng)今時(shí)代，移動(dòng)通信發(fā)展迅速，已經(jīng)進(jìn)入到人們生活的各個(gè)方面，給人們的工作和生活帶來極大的便利。糾錯(cuò)編碼技術(shù)的應(yīng)用對(duì)移動(dòng)通信技術(shù)的實(shí)現(xiàn)起到了關(guān)鍵的作用。LDPC（Low Density Parity Check code）碼是糾錯(cuò)編碼技術(shù)中一種能夠逼近香農(nóng)極限的“好碼”。
　　本文基于802.16e協(xié)議實(shí)現(xiàn)了一個(gè)多碼長(zhǎng)多碼率的高速Q(mào)C-LDPC編碼器和譯碼器。首先，分別通過對(duì)編碼和譯碼算法進(jìn)行了研究。LDPC編碼算法主要有高斯消元法、

2、Efficient算法等，本文選擇了適合802.16e協(xié)議中準(zhǔn)雙對(duì)角線校驗(yàn)矩陣的簡(jiǎn)化Efficient編碼算法。在編碼的硬件實(shí)現(xiàn)過程中，采用了流水線和部分并行結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了高速編碼器。
　　LDPC譯碼算法主要研究了基于概率測(cè)度的BP譯碼算法、基于LLR的BP譯碼算法、歸一化最小和譯碼算法等算法。最終的實(shí)現(xiàn)選擇了適合 FPGA硬件實(shí)現(xiàn)的歸一化最小和譯碼算法。在實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)方面，對(duì)TPMP和TDMP兩種實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了仿真對(duì)比，最終選擇了收

3、斂速度快、迭代次數(shù)少的TDMP實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，即水平分層迭代結(jié)構(gòu)。最終實(shí)現(xiàn)的譯碼器可以信噪比為2.5dB時(shí)，BER可以達(dá)到10-6。另外，為了實(shí)現(xiàn)高速譯碼器的目標(biāo)，譯碼器的實(shí)現(xiàn)過程中采用了乒乓操作、流水線結(jié)構(gòu)、四個(gè)碼字同時(shí)譯碼等結(jié)構(gòu)來提高譯碼器的吞吐率。
　　本文利用Xilinx公司的XC705開發(fā)板實(shí)現(xiàn)了多碼長(zhǎng)多碼率的QC-LDPC高速編碼器和譯碼器，碼長(zhǎng)最大支持2304，碼率支持1/2、2/3、3/4和5/6。編碼器的時(shí)鐘頻率為25