基于概率計算的多碼率LDPC譯碼器設(shè)計.pdf

1、LCPC碼是一類具有稀疏校驗矩陣的線性分組碼，在上世紀(jì)90年代被重新提出并被證明有逼近香農(nóng)極限的優(yōu)秀性能，于是LDPC碼迅速成為學(xué)術(shù)界研究的一個熱點問題，并取得了卓有成效的研究成果。目前，LDPC碼的相關(guān)技術(shù)已經(jīng)比較成熟并被應(yīng)用于多種通信標(biāo)準(zhǔn)，如DVB_S2，WiMAX（IEEE802.16e）和10G Ethernet（IEEE802.3an）等。
　　LDPC碼的譯碼算法是近幾年來的研究重點之一，Gallager在1962年提

2、出LDPC碼時，因其譯碼算法復(fù)雜度太高而在當(dāng)時無法實現(xiàn)，因此在很長一段時間內(nèi)并未得到世人的關(guān)注。隨著VLSI技術(shù)的發(fā)展以及LDPC碼的譯碼算法的不斷進(jìn)步，如BP譯碼算法，LLR BP譯碼算法，SPA譯碼算法等，使得LDPC碼得以硬件實現(xiàn)并以其優(yōu)越的性能受到人們的青睞。
　　本文的研究重點即是LDPC碼的譯碼算法，在總結(jié)了傳統(tǒng)譯碼算法的基礎(chǔ)上詳細(xì)介紹了基于概率計算的LDPC碼譯碼算法，該算法具有譯碼速度快，硬件結(jié)構(gòu)簡單，可并行譯碼等

3、優(yōu)點。本文用基于概率計算的譯碼算法實現(xiàn)了多碼率的LDPC碼譯碼系統(tǒng)。主要工作和創(chuàng)新點如下：
　　1.采用打孔方式構(gòu)造了一個集成了三種不同碼率的校驗矩陣，根據(jù)最高碼率定制硬件結(jié)構(gòu)，通過對硬件結(jié)構(gòu)的控制，實現(xiàn)不同碼率的譯碼。能夠根據(jù)信道中不同的信噪比狀況靈活選用不同的碼率以實現(xiàn)高速度、低誤碼率的信息傳輸。
　　2.將半廣播（Half-Broadcasting）技術(shù)應(yīng)用于本譯碼器中，大幅度降低了校驗節(jié)點和變量節(jié)點之間的連線結(jié)構(gòu)復(fù)雜

4、度，使系統(tǒng)在硬件實現(xiàn)時的布局布線變得更為容易，降低了系統(tǒng)的線路延遲，提高了系統(tǒng)的吞吐率。
　　3.對于高碼率下校驗節(jié)點度數(shù)過高導(dǎo)致的譯碼性能下降問題，通過改變校驗節(jié)點輸出端的連線結(jié)構(gòu)和信息傳播方式，有效降低了校驗節(jié)點的糾錯代價，減少了錯誤比特在節(jié)點之間的惡性傳播，從而使得譯碼性能大幅提升。
　　4.獨立完成了軟硬件系統(tǒng)的搭建和設(shè)計。采用matlab實現(xiàn)了系統(tǒng)的軟件仿真和誤碼率分析；用Modelsim實現(xiàn)了系統(tǒng)的硬件代碼的功能