QC-LDPC碼的優(yōu)化設(shè)計及其解碼器的硬件實現(xiàn).pdf

1、低密度奇偶校驗（LDPC）碼是一種逼近香農(nóng)極限的信道編碼，它是由Gallager在1962年首次提出，然而由于受到當(dāng)時技術(shù)的限制，LDPC碼沒能得到重視。直到1996年，LDPC碼才被編碼研究人再次發(fā)現(xiàn)，并將其進(jìn)一步推廣。近幾年，LDPC碼憑借其自身的眾多優(yōu)點，成為第四代移動通信技術(shù)（4G）的信道編碼方案，再次被人們所關(guān)注。
　　近幾年，研究LDPC碼編解碼器硬件實現(xiàn)的學(xué)者大量涌現(xiàn)。由于LDPC碼校驗矩陣結(jié)構(gòu)具有隨機(jī)性，因此給硬件

2、實現(xiàn)帶來很大的困難。準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校檢（QC-LDPC）碼的提出，其獨特的準(zhǔn)循環(huán)特性，降低了編解碼的實現(xiàn)復(fù)雜度。之后，一些學(xué)者和專家基于TPMP算法提出了TDMP類算法，并提出了相應(yīng)的分層解碼算法及其分層解碼結(jié)構(gòu)。此解碼結(jié)構(gòu)能很好的在硬件消耗和解碼性能之間取得平衡，因此成為QC-LDPC解碼器的主流結(jié)構(gòu)。
　　本文首先分析了LDPC和QC-LDPC碼的相關(guān)概念，并重點研究了基于有限域乘群構(gòu)造無短四環(huán)的QC-LDPC碼的方法。

3、r>　　其次，重點研究了LDPC碼的幾種常用的軟判決解碼算法，通過軟件仿真確定了歸一化最小和算法校正因子的最優(yōu)解為0.8。通過對各個解碼算法的性能比較與詳細(xì)分析，確定了分層解碼算法為最優(yōu)的硬件實現(xiàn)解碼算法。通過軟件仿真確定了硬件實現(xiàn)時數(shù)據(jù)量化比特數(shù)為7比特。
　　最后，利用Quartus II9.0軟件，采用Verilog HDL語言，基于自頂向下的模塊設(shè)計方法，對解碼器進(jìn)行了程序設(shè)計，并在Altera公司StratixII系列的