ldpc码编译码器的硬件实现

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1、Y1219435分类号TN911．22密级重庆邮电大学硕士学位论文论文题目LDPC码编译码器的硬件实现英文题目—Ha—rdwareimplementationofEncoder一§旦亟旦￡￡Q垒§￡QiL旦￡￡￡Q亟￡§指导教师主筮筮蕉学科专业垂焦当焦：盎丞绫论文提交日期2Qg!：§：15论文答辩El期2QnZ。5。2‘论文评阅～彭出威教授纽高王国萱2U[郑建宏教授重庆邮电大学答辩委员会主席张德民趑握重鏖塑垫叁茎2007年5月15日重庆邮电大学硕士论文摘要低密度校验(LDPC)码是一种基于图和迭代译码的信道编码方案，性能非常接近Shannon极限且实现复杂度低，

2、具有很强的纠错抗干扰能力，更能适应未来系统高速数据传输和高性能的要求。尽管由于LDPC码重新研究的时间较晚和第3代移动通信标准失之交臂，但基于LDPC编码的方案极有可能成为4G移动通信系统的应用方案。目前，低复杂度的LDPC码编译码器的硬件实现一直是LDPC码研究的热点问题之一。本文主要针对LDPC码编码器与译码器的硬件实现进行了研究。首先对LDPC码定义和Tanner图表示以及LDPC码构造方法进行了系统地介绍，重点分析准循环LPDC码。其次对LDPC码编码算法进行研究，并分析几种编码算法的复杂度，BP译码算法和最小和译码算法进行了详细研究，最小和译码算法可以

3、简化校验节点的计算复杂度，以便于硬件实现。最后针对选定的编译码方案进行了硬件设计。本文采用了模块化设计，在对各个模块进行设计的基础上提出了一些改进的方案，在编码器的设计中，改进了常用的移位寄存器设计法，从而简化矩阵乘法模块。在译码器的设计中，对半并行LDPC码译码算法的硬件实现进行了研究。在设计中综合运用了“自顶向下”和“自下而上”的设计方法，通过功能模块分割，合理设置系统参数，并通过模块之间的参数传递，使LDPC码编译码器具有较好的灵活性，并用vcriiog语言在xillinxVertex22V6000获得硬件实现。关键词：准循环LDPC码，最小和译码算法，编

4、码器，译码器重庆邮电大学硕士论文摘要AbstractLow··DensityParity—·Check(LDPC)CodesareaclassofchannelcodesbasedongraphsanditerativedecodingwhoseperformanceisveryclosetotheShannonlimitwithlowcomplexityandhavestrongerrorcontrolstrength，sotheywillbeabletoadapttohigh·speeddatatransmissionandhigh-performancer

5、equirementsofthefuturesystems．Althroughnotusedin3GPP，LDPCcodeswillbeenadoptedastheerror-correctingcodingschemein4Gmobilecommunicationsystem．Currently，encoderanddecoderwithlowcomplexityhavebecomeoneofthemostattractiveissuesinLDPCcodesstudy．ThehardwareimplementationofLDPCencoderanddeco

6、derarcdealedwithinthispaper．Firstly，basedonTannergraph，therepresentationandconstructionofLDPCcodes，especiallyQuasicyclicLDPC，areintroducedsystematically．Secondly，twoencodingalgorithmsforLDPCcodesarementioned，andthecomplexityofalgorithmsarediscussed．AndthentwodecodingalgorithmsforLDPC

7、codes．i．e．sum-productalgorithmandMin-Sumalgorithmarediscussed，thelattercansimplifythecalculationofthechecknodeforhardwareimplementation．Finally，thehardwareisdesignedbyusingtheselectedalgorithmofLDPCencodinganddecoding．Someimprovedschemeshasbeenproposedineachmodule．Thestructureofshift

8、—registerint