LDPC碼編碼算法與實(shí)現(xiàn).pdf

1、低密度奇偶校驗(yàn)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(dòng)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(diǎn)：逼近香農(nóng)極限的性能、易于進(jìn)行理論分析和研究、譯碼簡(jiǎn)單且可實(shí)行并行操作。近年來LDPC碼以其優(yōu)異的性能、簡(jiǎn)潔的形式及良好的應(yīng)用前景日益?zhèn)涫芮嗖A，將LDPC碼應(yīng)用于B3

2、G(Beyond3G)和4G、空間通信、光纖通信、衛(wèi)星電視、移動(dòng)電視成為當(dāng)今的研究熱點(diǎn)。
　　 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(yàn)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(fù)雜度往往與其碼長(zhǎng)的平方成正比。編碼復(fù)雜度特別大，實(shí)現(xiàn)時(shí)所需的用于存儲(chǔ)的寄存器數(shù)量非常多，消耗的硬件資源相當(dāng)大。因此目前阻礙LDPC碼走向應(yīng)用的瓶頸是LDPC碼校驗(yàn)矩

3、陣的代數(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題和線性開銷編碼器的設(shè)計(jì)問題。
　　 本文主要針對(duì)LDPC碼的編碼問題進(jìn)行研究，并結(jié)合IEEE P802.11nTM/D2.00中LDPC碼設(shè)計(jì)相應(yīng)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(xì)討論了LDPC碼的編碼方法，包括基于校驗(yàn)矩陣編碼和基于生成矩陣編碼；隨后，重點(diǎn)研究了校驗(yàn)矩陣的構(gòu)造，包括隨機(jī)構(gòu)造LDPC碼、半隨機(jī)構(gòu)造LDPC碼、準(zhǔn)循環(huán)矩

4、陣構(gòu)造LDPC碼。最后，使用FPGA設(shè)計(jì)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(diǎn)在于通過對(duì)LDPC碼編碼算法和校驗(yàn)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(shí)現(xiàn)線性編碼的同時(shí)，還降低了硬件資源的消耗。課題不僅實(shí)現(xiàn)了多碼率和多碼長(zhǎng)的LDPC碼編碼器，而且通過前期的FPGA設(shè)計(jì)為下一步的ASI