ngb-w系统下ldpc码高效编译码器的fpga实现

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1、Ｉ爲娘《丢／快詩园硕±学位论文胃礫圓＾ＮＧＢ－Ｗ系统下ＬＤＩＣ码麵编译码器的ＦＰＧＡ实现ｋＩ作者姓名任晓龙学校剧巧姓名、职称蔡觉平匙榜企业娜姓名、职称李巧齐孤巧局串请学位麵工程硕±＂＾＾ＳＩ＝西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加标注和致谢中所罗列的内容外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果；也不包含一为获得西安电子科技大学或其它教育机

2、构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同事对本研究所做的任何贾献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一切法律责任学位论文若有不实么处，本人承担。＞始八＾备，、本人签名日期；１：和西安电子科技大学关于论文使用授权的说明１，目：本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定［研兜生在校攻棲学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件、借阅论文学校可臥公布论文的全部或部分内容，允许采用影，允许皆阅；印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研究成果完成的论、。

3、发明专利等成果电技大学文，署名单位为西安子科适用本书。保密的学位论义在后授权＿年解密导签名：：师本人签名兮手／．‘占心、＞０ｒ／若日：ｊ：期日期Ｐ）学校代码10701学学学学号号号号1311122858分类分类号分类号号号TN4密密密密级级级级公开西安电子科技大学硕士学位论文NGB-W系统下LDPC码高效编译码器的FPGA实现作者姓名作者姓名：作者姓名：：：任晓龙领领领领域域域域：：：：软件工程学位类别学位类别：学位类别：：：工程硕士学校导师姓名学校导师姓名、学校导师姓名、、、职称职称职称：职称：：：蔡觉平教授企业导师姓名企业导师姓名

4、、企业导师姓名、、、职称职称职称：职称：：：李明齐研究员学学学学院院院院：：：：微电子学院提交日期提交日期：提交日期：：：2016年3月EfficientFPGAImplementationofLDPCEncoderandDecoderinNGB-WsystemAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinSoftwareEngineeringByRenXiaolongSupervisor:CaiJuepingProfesso

5、rLiMingqiResearchFellowMarch2016摘要摘要低密度奇偶校验码（LowDensityParityCheckcodes，简称LDPC）是一类线性分组码，该码由具有稀疏性的校验矩阵定义。其性能是已知编解码技术中最为逼近Shannon极限的，因此该码具有非常广阔的应用前景。下一代广播电视无线系统（NGB-W）为用户提供丰富的话音、视频和数据连接等多种服务，以实现国家“三网融合”为战略目标，对传统的媒体进行提升改造并发展为新型媒体，促进我国信息服务业的快速发展。然而数字电视广播信道是一种时延扩展长和频率选择性强的多径衰落信道，具有强大纠错能力的L

6、DPC码能够有效地纠正信道传输中的错误。同时，NGB-W系统采用了BCH（外码）和LDPC（内码）两种码级联的方案，具有非常好的纠错能力。本文基于下一代广播电视无线系统项目，以实现具有较低复杂度和较高吞吐量的LDPC编码器和译码器为主要目标。在文中从系统的关键技术LDPC码基本原理着手，分析了LDPC码的结构和几种构造方法（Gallager构造法、PEG构造法和置换矩阵构造法），研究了LDPC码编码方式及译码算法（BP算法和最小和算法）。通过研究发现，大多数LDPC码译码算法都是基于（归一化或补偿）最小和算法，虽然都具有较好的性能，但每次迭代中均包含两次扫描计算过

7、程，水平扫描和垂直扫描，且实现较为复杂。综合各方面因素，本文提出了适用于NGB-W系统LDPC译码的单次扫描最小和算法，即在一次扫描计算的过程中完成水平扫描和垂直扫描的计算，减少了存储单元的使用，简化了变量节点和校验节点之间信息传递的关系，从而简化了硬件实现的复杂度，且能达到同样的译码效果。根据LDPC码的结构特性，分析并确定了编码器和译码器的结构模型，在译码器中，将单次扫描最小和算法与分层结构结合使用，提高了译码的收敛速度。在硬件实现的过程中采用自顶向下的设计方法，同时使用乒乓操作、流水操作等工程设计技巧，利用VerilogHDL语言完成编码器和译码器的RTL级

8、电路设计。