基于eg-ldpc码字构成及编解码实现

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1、硕士学位论文基于EG-LDPC码字构成及编解码实现CONSTRUCTIONOFEG-LDPCCODESANDIMPLEMENTATIONOFENCODERANDDECODER张士伟哈尔滨工业大学2015年7月国内图书分类号：TN911.22学校代码：10213国际图书分类号：621.39密级：公开工程硕士学位论文基于EG-LDPC码字构成及编解码实现硕士研究生：张士伟导师：张佳岩副教授申请学位：工程硕士学科：电子与通信工程所在单位：电子与信息工程学院答辩日期：2015年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学Classif

2、iedIndex:TN911.22U.D.C.:621.39DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringCONSTRUCTIONOFEG-LDPCCODESANDIMPLEMENTATIONOFENCODERANDDECODERCandidate：ShiweiZhangSupervisor：A.Prof.JiayanZhangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：EletronicsandCommunic

3、ationEngineeringAffiliation：SchoolofElectronicsandInformationEngineeringDateofDefence：July,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要信道编码技术在各种通信系统中得到了广泛的应用，LDPC码以其独特的误码性能和编译码实现简单的优势得到了更多的青睐。LDPC码的纠错能力极强，能够逼近香农限，编码增益很高，尤其适用复杂

4、的信道条件和远距离通信，可以降低信号的发射功率，具有很高的经济价值，因此本课题选择LDPC码进行研究，并对其进行硬件的实现，阐述了基于欧式几何构造LDPC码校验矩阵的步骤和过程，并对该类码的EG-1023码编解码进行了FPGA实现，该译码架构适合所有可分层的EG-LDPC码，对码长码率并没有限制。本文首先阐明了基于欧式几何的理论构造EG-LDPC校验矩阵的过程。研究了欧式几何与关联向量的关系，通过关联向量构造了EG-LDPC码的校验矩阵。研究表明，在不同的欧式几何参数下，可以构造出各种不同码长的LDPC码，可以根据

5、不同的系统要求，选择合适的EG-LDPC码，具有较强的适应性。其次系统的分析了LDPC码的各种编译码算法，比较了算法实现起来的复杂程度，找到了一种针对EG-1023LDPC码的基于生成多项式的编码方案，具有线性时间编码的特点，非常适合FPGA的实现。对于译码，仿真并得到了EG-1023码在不同译码算法下的误码性能曲线，发现基于Turbo码消息传递方案的译码收敛速度快，误码性能好，定点仿真的增益损失小，最后确定了用该方法来实现硬件的译码。最后基于Virtex-V的FPGA平台运用Verilog语言对编码器和译码器进行

6、硬件实现，通过仿真和实际测试，验证了编码器的编解码结果正确，所设计的译码器性能良好，进行5次迭代仅需要0.5ms，能够适用多数情况的应用。该译码架构适应性是极好的，适用各种可分层LDPC码，不论码长和码率如何误码损失都是较小的，整个解码硬件资源的开销也不高，对于EG-1023码和EG-4599的LDPC码，他们消耗的存储资源RAM是相差不多的，可以在并行和串行之间灵活的选择，运用并行的方式会使吞吐量会进一步提高。关键词：LDPC；线性编码；TDMP译码；规范化最小和-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文Abstrac

7、tThechannelcodingtechnologyhasbeenwidelyusedinvariouscommunicationsystems.LDPCcodeismorepopularforitsadvantagesthatincludeuniquegooderrorbitperformanceandthelowcomplexity.LDPCerrorcorrectingcapabilityisextremelystronganditcangetclosedtotheShannonlimit.LDPCises

8、peciallysuitableforcomplexchannelconditionsandlongdistancecommunicationbecauseofitshighcodinggain.Thuswecanreducethepowerofthetransmittedsignal,itbringsloweconomiccost.Sotheparityc